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数据中心，有着“数字经济发动机”的美誉，却也因为能耗的高居不下，获得“电老虎”的戏称。 尤其是近期大热的AIGC，更是将数据中心的能耗问题推向风口浪尖。预训练大模型的一次训练，就需要花费上百万美元，不仅需要耗费巨大的算力资源，这其中消耗的能源成本更是令人咋舌。 所以，在双碳目标大背景下，数据中心的能耗问题引起了社会各界关注。业界普遍呼吁加速数据中心液冷技术的普及，推动数据中心绿色、高效和可持续发展。
那么，液冷技术与产品在当前数据中心的应用状况如何？液冷技术普及遇到最大的挑战有哪些？各种液冷技术未来的发展趋势会是什么？近日，在浪潮信息天池液冷产业基地媒体开放日上，浪潮信息阐述了对于液冷产业的全方位思考，我们从中能够透视出液冷产业在中国市场的未来。 只有最合适的液冷当下，降低能耗成本是数据中心的当务之急。 近年来，数字经济的蓬勃发展，使得数据中心产业获得了前所未有的发展：数据中心的规模与数量发生极大变化，尤其是超大规模数据中心的数量得到持续增长；数据中心的计算密度远胜过往，AI应用的涌现，使得数据中心的计算密度得到持续提升；多核技术与XPU的普及，则让数据中心设备数量大幅增加…… 这些趋势的出现，使得数据中心的整体能耗和单元设备能耗均出现大幅增长。例如一个超大型数据中心（以功率密度2.5kW为标准机架，机架规模10000以上的数据中心）每年的耗电量为亿度级别。“在2U空间里，过去是解决300W的散热问题，现在可能是需要1200W的散热问题。”浪潮信息服务器产品线总经理赵帅针对数据中心能耗变化时举例道。 因此，数据中心的节能减排已经成为诸多用户的一道必答题，而数据中心液冷技术则被给予厚望。事实上，液冷并不是一项全新的技术，早在上个世纪八九十年代，已经有人尝试在数据中心领域使用液冷技术，但受制于当时条件与局限，液冷技术在数据中心并未普及开。
如今，数据中心液冷技术真正迎来了春天。诸多政策的驱动、市场参与者数量的大幅增加，使得数据中心液冷市场的创新极为活跃，液冷技术火爆异常的同时，也让液冷技术不可避免地陷入“路线之争”，关于浸没式液冷、冷板式液冷等多种技术孰优孰劣的讨论此起彼伏。 对此，浪潮信息服务器产品线总经理赵帅直言不讳：“浪潮信息在液冷领域的核心理念是：没有最好的液冷，只有最合适的液冷。” 赵帅的观点实际上透视出当前液冷普及遇到的一个本质问题：即某一种液冷技术不可能通吃所有用户的需求。用户需要根据自身数据中心情况、未来数据中心技术趋势等多种因素，来因地制宜、选择合适的液冷技术方案。 例如，新建数据中心从规划之初，就可以结合自身空间、供电和成本等情况，考虑好采用何种液冷技术；而老旧数据中心，由于设计规划之初并未考虑液冷技术，如果需要采用液冷技术，则需要从空间、承重等情况综合考虑合适的液冷技术方案。 又如，像AI、CXL这种对于未来数据中心架构会产生巨大变化的技术，均可能会对数据中心用户选择液冷技术方案产生重要影响。“随着融合架构发展，数据中心的计算、内存、存储等资源会分离和池化，计算这种能耗最高的部分非常适合大规模部署冷板式液冷技术方案。”赵帅直言道。 浪潮信息的策略是全栈布局，各种液冷技术路线均会支持，并且构建起从部件、整机到数据中心方案层的全栈液冷技术解决方案，浪潮信息具有从室外液冷一次侧循环冷源到室内CDU、集液器、液冷二次侧循环、液冷服务器等全线布局，为用户全方位打造绿色节能数据中心交钥匙工程，满足不同用户对于液冷的使用需求。在亚洲最大的液冷产业基地--天池液冷产业基地，笔者看到冷板式、浸没式、风液式、整机柜等多种液冷形态的产品。 赵帅表示：“以老旧数据中心为例，层高不足、管路不适用，改造难度较大，非常适合风液CDU。像浪潮信息一些老旧数据中心用户，就是采用风液式的液冷技术解决方案，在数据中心不用大改造的基础上，同样达到了很好的散热效果。” 事实上，除了全面的产品技术布局之外，浪潮信息近年来还格外注重液冷产业标准的推广，希望通过产业标准来带动产业上下游，共同降低液冷技术使用的门槛。 标准是产业发展的关键人无规矩则不立，产业无标准则不兴。 标准是产业通用语言，也是联通产业链上下游的桥梁纽带，更是产业长期发展的基础。随着越来越多厂商涌入液冷市场，造就产业繁荣的同时，也带来了产品与技术路径、规格、标准千差万别的“乱象”，无形中增加了液冷普及的技术门槛，不利于液冷技术在数据中心用户中的适配与部署。 造成这种情况的核心原因在于，液冷技术链长且复杂，涉及到液冷数据中心系统架构层、液冷部件及接口层、液冷基础设施层(液冷机柜 组件、换热设备、室外集成冷源等)、液冷监控系统层等等。因此，液冷产业化亟待产业龙头来牵引，以行业标准来带动产业走向良性发展之路。 浪潮信息数据中心产品部副总经理李金波直言：“标准化意味着能够以工业化的生产方式来提高生产效率和降低成本。比如，产品标准化是产业化的关键性标志之一，通过标准化可以有效降低液冷应用的技术门槛和成本门槛，从而实现产业化、批量化。”
事实上，作为液冷产业引领者，浪潮信息针对液冷产业存在的弊端，近年来一直在联合产业链上下游来推动液冷产业标准的建立。据悉，浪潮信息已经拥有300多项液冷技术领域核心专利，并且参与制定与发布10余项冷板式液冷、浸没式液冷相关设计技术标准，并牵头制定《模块化数据中心通用规范》国家标准，牵头立项的国内首批冷板式液冷核心部件团体标准，对液冷产业的快速发展及液冷技术的大规模普及建设具有重要的指导意义。 “从把市场做大的角度看，推进标准的建设具有重要意义。浪潮信息希望联合产业链上下游各种厂商，甚至包括用户，一起不断更新和完善液冷的技术标准。”赵帅介绍道。 标准的建立与完善，除了给产业链带来良性发展的基础之外，还能够真正推动产业链协同效应的产生，推动液冷技术甚至整个数据中心相关技术的创新与发展。赵帅举例道：“摩尔定律现在已经进入到瓶颈期，处理器性能提升，意味着功耗必须提升，这让处理器厂商很痛苦。因此，通过液冷产业链上下游协同，完全可以让Tc（处理器可承受外壳表面温度）维持在60℃比较合适的温度，长期稳定运行下去。” 为市场需求爆发做好准备毫无疑问，液冷市场需求的爆发将成为必然。尤其是近年来双碳战略目标、《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025）》、东数西算战略等陆续出台，标志着数据中心的低PUE之路是大势所趋，这无疑为液冷市场的需求爆发夯实了基础。 但亦不能否认，液冷当前在数据中心中的渗透率还较低，互联网、云服务商等是率先“吃螃蟹”的用户群。液冷市场的爆发可谓是万事俱备只欠东风，而这个“东风”就是价格下降。 “我们希望到2025年实现风液同价。相比于风冷，液冷的优势毋庸置疑更加明显。届时，用户必然会优先选择液冷技术方案。”赵帅如是说。 为此，浪潮信息持续践行All In液冷战略。首先会持续打通产业链，在降成本上下功夫，持续降低液冷技术的使用门槛。“当前，相比于风冷，冷板式液冷初期建设成本还是高一些，但液冷长期优势毫无疑问更加明显。届时，风液同价的话，用户必然会优先选择液冷技术方案。”赵帅如是说。 其次，浪潮信息会加速技术创新和严格品控，消除用户心理负担。众所周知，“漏液”是很多用户忌惮使用液冷的核心原因之一，这种心理负担往往给用户造成长期压力。 为此，浪潮信息已经打造出液环式真空CDU，突破了液冷循环系统只能采用高压水泵才能实现液体循环流动的“定律”，实现了仅依靠真空泵通过不同传感器控制多腔室功能切换，即可实现流体的循环流动，由于管路内均为负压，因此彻底杜绝了漏液隐患。此外，浪潮还在持续加大对浸没式、整机柜液冷等研究，致力于为用户提供最为可靠的技术方案。
第三，浪潮信息会坚持模块化、预制化的产品交付理念，降低液冷数据中心的复杂度和缩短液冷数据中心的交付周期。根据浪潮信息介绍，采用模块化、预制化的理念，可以让液冷数据中心建设周期最高缩短50%以上。 据悉，天池液冷产业基地的年产能超10万台，该基地生产的液冷整机柜服务器已经在京东云数据中心实现规模化部署，在618、央视春晚红包等峰值场景中得到很好验证。 面向未来，除了互联网、云服务商这批率先转向液冷数据中心的用户群外，像金融、政务等行业用户也在积极测试和初步部署液冷数据中心。可以预见，液冷市场需求在未来几年里会得到充分释放。 “预计2023年液冷市场规模会比2022 年至少翻一倍。浪潮信息正在规划更大规模的液冷生产基地，以满足2025年甚至之后更大规模的发展需求。”赵帅最后表示道。 |
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