目前全球计算能力持续爆发,AI服务器需求旺盛。液体冷却技术已经成为服务器冷却的领先途径,产业发展空间广阔。

随著计算机性能的迅速提高,硬件产生的热量也在不断上升。

传统的散热方式主要依靠散热风扇和散热器来降低计算机硬件的温度;在散热效率、噪声控制和温度管理方面,传统的风冷系统很难满足高性能计算的需要。

液冷技术在这种背景下崭露头角。当前许多温控企业紧跟这一趋势,积极布局液冷技术领域。

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浸没式液冷:AI液冷服务器关键趋势,龙头强者恒强  第1张

液体冷却服务器技术路线

液体冷却采用液体作为高效散热介质,主要有冷板、浸没、喷淋三种技术路线。

冷板液冷技术在行业中的应用成熟度最高;浸没式液冷散热节能优势明显,广泛应用于超级计算和高性能计算领域,长期发展空间更大,备受关注。

以前的文章中,我们对液冷服务器冷板式的竞争格局和龙头进行了梳理,本文重点介绍了浸没式液冷。

目前冷板液冷技术产业链成熟度最高,其加工难度相对较低,使其整体成本最低。

由于对系统的密封性能和控制要求极高,浸没式液冷技术的综合成本也最高。

就解热能力而言,相变浸没式液冷散热性能最好,其次是冷板式液冷。

浸没式液体冷却技术能彻底清除散热风扇,降低噪音,而且其热交换能力强,节能效果显著,可将数据中心的PUE值降至1.1及以下。

浸没式液体冷却技术通常需要改为箱式部署,其部署密度一般低于冷板式液体冷却,同时机房配套设施和服务器改造的难度和成本也比较高。

不同技术路线的液冷服务器对比:

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浸没式液冷技术概述

根据冷却液在热交换过程中是否存在相态变化,浸没液冷却技术可分为单相浸没液冷和两相浸没液冷两种。

在单相浸没式液体冷却技术中,液体冷却剂始终保持液体状态,类似于传统的液体冷却系统。设备或部件完全浸泡在液体冷却剂中。冷却剂吸收热量后,被泵送到热交换器散发热量,然后被送回设备回收。

由于蒸发相变能在很短的时间内有效地吸收和处理大量的热量,所以两相浸没式液冷系统通常具有较高的散热效率。

浸没式相变换热液冷却系统选用进口环保专用制冷剂。通过精确控制系统的物理参数,可以有效地转移服务器内部的热量。

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在浸没式液体冷却技术中,冷却液需要与系统中几乎所有的材料直接接触,并且必须具有优异的导热性或极低的导电性能,以确保系统的安全运行。

此外,为了保证操作环境和操作人员的安全,冷却液还需要在气味、毒性、降解难度和可维护性方面表现出良好的环保性和人员友好性。

当前,浸没式液冷系统中广泛使用的冷却液主要分为碳氢、有机硅和碳氟化合物两大类。

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液体冷却服务器格局

计算液体冷却的挑战主要在于服务器的改造,服务器通常对稳定性有很高的要求。

在这方面,服务器制造商具有先发优势。随著市场的逐步开放,第三方厂商也有望进入这个市场。

海外浸没液冷的发展优于冷板液冷,美国企业在世界范围内占据主导地位。

英特尔、微软、3M液冷是海外浸没液冷的主要布局厂家。、Google、Meta等;GRC是欧美主要的浸没式液冷公司、以LiquidStack为代表。

国内液冷服务器市场以冷板式液冷为主,其中国内厂商占主导地位。

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以曙光数创(中科曙光子公司)为代表,从2011年开始,曙光数创就明确了冷板和浸没两种液冷技术的发展路径,并在此基础上,成功研制出冷板液冷数据中心基础设备——C7000系列,以及浸没式相变液冷数据中心基础设备-C8000系列;2018年,浪潮信息推出了TS4220LC,一个小型可移动的浸没式液冷超算。;高澜股份也有布局浸没式液冷服务器热管理解决方案;阿里云 “浸没液冷数据中心技术规范”将于2020年向全社会开放。#服务器##算力##人工智能##科技##财经#

曙光数创浸没液冷数据中心基础设施产品效果图:

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从服务器制造商的市场份额来看,2023年上半年,浪潮信息市场份额排名第一,其次是宁畅和超聚变,前三名的市场份额总额约为70%。

目前,随着计算能力需求的不断爆发,数据中心服务器下游需求强劲。液冷服务器各项指标符合国家政策要求,有望以其高质量的性能成为人工智能最强增长极,行业有望继续迎来广阔的市场空间。

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