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深入一線對話企業(yè)專家 探究液冷優(yōu)勢、路線和未來
日期:2023-07-26   [復制鏈接]
責任編輯:sy_oumingzhu 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
隨著“雙碳”目標日益迫近,在數(shù)字經(jīng)濟的驅(qū)動、“新基建”和“東數(shù)西算”等政策的加持下,如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色低碳的可持續(xù)發(fā)展,成為信息通信行業(yè)必須思考和面對的問題。

液冷作為一種高效的散熱方式,通過冷卻液體替代傳統(tǒng)空氣散熱,能夠?qū)崿F(xiàn)液體與服務器高效熱交換、提高制冷效率、挖潛自然冷源、降低PUE。因此,這種新型服務器散熱解決方案成為行業(yè)節(jié)能降耗的重大突破點。

展現(xiàn)發(fā)展成果,洞察行業(yè)“風向”,聚焦企業(yè)發(fā)展以及產(chǎn)品技術(shù)的最新突破,通信世界全媒體深入產(chǎn)業(yè)第一線,深度對話四位企業(yè)專家,共同探討液冷行業(yè)未來如何發(fā)展。

中興通訊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線規(guī)劃總工 翁建剛

浪潮信息數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品部副總經(jīng)理 李金波

網(wǎng)宿科技數(shù)據(jù)中心運維總監(jiān) 徐明微

深圳市億萬克數(shù)據(jù)設備科技有限公司全國銷售總監(jiān) 柳星

Q 當前液冷行業(yè)涌現(xiàn)出了哪些新技術(shù)、新產(chǎn)品?應用與推廣情況如何?

A 翁建剛:液冷技術(shù)分為接觸式和非接觸式兩種,接觸式液冷是將冷卻液體與發(fā)熱器件直接接觸的一種冷卻實現(xiàn)方式,包括浸沒式液冷和噴淋式液冷等具體方案。非接觸式液冷是指冷卻液體與發(fā)熱器件不直接接觸的一種冷卻實現(xiàn)方式,包括冷板式液冷等方案。

近年來,我國液冷市場需求保持逐年增長態(tài)勢,冷板式液冷和浸沒式液冷是行業(yè)目前的兩條主流技術(shù)路線。伴隨國家“雙碳”政策實施,市場對液冷的需求逐步擴大,預計2025年冷板式液冷將在行業(yè)批量應用,2028年浸沒式液冷將在行業(yè)批量應用。

A 徐明微:從液冷的行業(yè)應用及推廣來看,仍需解決兩方面問題。首先,要降低液冷系統(tǒng)的整體成本;其次,行業(yè)內(nèi)需要建立一個完善的液冷技術(shù)生態(tài)系統(tǒng),提供各種配套設備和解決方案,以滿足用戶需求并促進技術(shù)落地。

A 柳星:冷板式液冷發(fā)展較早,技術(shù)更成熟、生態(tài)更完善、改造成本更低,因此目前行業(yè)應用以冷板式液冷為主。但直接接觸型液冷可最大程度上利用液體的比熱容優(yōu)勢,實現(xiàn)更高效制冷,未來有望占據(jù)主流市場。

Q 貴司目前對于液冷技術(shù)的戰(zhàn)略布局是什么?具備哪些優(yōu)勢?

A 翁建剛:作為數(shù)字經(jīng)濟的筑路者,中興通訊致力于將液冷技術(shù)應用到ICT設備以及IDC設施領域,并持續(xù)加大相關(guān)的研發(fā)和技術(shù)投入。

為此,中興通訊推出了全域冷板液冷解決方案,該解決方案具備極致節(jié)能、智能群控等優(yōu)勢,機柜功率密度可達到60KW/M2,空間利用率可提升4~10倍,WUE<1.0L/KW·H,PUE最低可至1.13,實現(xiàn)全域系統(tǒng)智能管理以及風冷、液冷系統(tǒng)聯(lián)動控制。

A 李金波:從產(chǎn)品和技術(shù)成熟度、對數(shù)據(jù)中心與服務器架構(gòu)的改造程度,以及部件更換、運維便捷性等角度綜合考慮,浪潮信息目前主推冷板式液冷,同時也在針對其他液冷技術(shù)進行探索實踐。

2022年,浪潮信息將“ALL IN液冷”納入公司發(fā)展戰(zhàn)略,全棧布局液冷,實現(xiàn)通用服務器、高密度服務器、整機柜服務器、AI服務器四大系列全線產(chǎn)品均支持冷板式液冷;提供液冷數(shù)據(jù)中心全生命周期整體解決方案,為用戶提供前期規(guī)劃咨詢、中期設備定制、后期交付施工的端到端服務;并建成了亞洲最大的液冷數(shù)據(jù)中心研發(fā)生產(chǎn)基地,構(gòu)筑了研發(fā)、測試、生產(chǎn)、品控、交付的全鏈條液冷“智”造能力,液冷相關(guān)服務器年產(chǎn)量超10萬臺,實現(xiàn)PUE<1.1。

A 徐明微:
液冷戰(zhàn)略是網(wǎng)宿科技“2+3”戰(zhàn)略布局的創(chuàng)新引擎之一。目前,網(wǎng)宿科技主要依托旗下綠色云圖發(fā)力液冷方向,已推出微型邊緣液冷數(shù)據(jù)中心解決方案、中大型數(shù)據(jù)中心解決方案、集裝箱液冷數(shù)據(jù)中心解決方案以及定制化液冷解決方案等,并廣泛應用于政府、媒體、軍工、通信等領域。

在技術(shù)先進性方面,網(wǎng)宿科技是國內(nèi)最早布局液冷技術(shù)、首批實現(xiàn)液冷數(shù)據(jù)中心規(guī)模商用的企業(yè),自主研發(fā)的浸沒式液冷技術(shù)累計申請專利近百項。在產(chǎn)業(yè)積淀方面,網(wǎng)宿科技積極參與《數(shù)據(jù)中心液冷行業(yè)標準》《綠色數(shù)據(jù)中心評價規(guī)范》等多個行業(yè)標準的制修訂,具有一定的行業(yè)引領性和權(quán)威性。

A 柳星:億萬克重點聚焦冷板式液冷、浸沒式液冷兩條主流產(chǎn)品線,致力于改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的設計、建造和運營模式。

作為冷板式/浸沒式冷卻技術(shù)的先驅(qū),億萬克的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在節(jié)約成本、節(jié)能降耗、安全可靠、靜音低噪等方面。億萬克液冷解決方案相比傳統(tǒng)風冷的初期投資僅高20%,后期運行電費可降低40%以上,一般3年時間即可達到投資收益平衡,助力企業(yè)實現(xiàn)更低TCO。億萬克所有的產(chǎn)品均配用了公司專研高性能合成冷卻液,綠色環(huán)保、無毒無害,在數(shù)據(jù)中心的使用壽命可長達10年以上。

Q 針對冷板式液冷、浸沒式液冷和噴淋式液冷三種主要液冷技術(shù),貴司主要聚焦哪個方面,都做了哪些努力?

A 翁建剛:結(jié)合不同技術(shù)路線的市場窗口和技術(shù)成熟度,中興通訊聚焦于冷板式液冷方案的產(chǎn)品化和應用實踐;同時對浸沒式液冷方案進行了預研,推進冷卻液和材料兼容性測試,可以快速進行產(chǎn)品化實踐。

目前,中興通訊已具備方案設計、BIM深化、設備生產(chǎn)、工廠預制、現(xiàn)場交付、運維管理等端到端能力;核心產(chǎn)品自研,構(gòu)建全域液冷解決方案;多產(chǎn)品線協(xié)同,打通數(shù)據(jù)中心L1基礎設施層和L2服務器以及交換機IT層。

A 徐明微:基于對液冷技術(shù)應用前景的判斷,網(wǎng)宿科技主要聚焦于冷板式液冷和浸沒式液冷兩個方向。

首先,網(wǎng)宿科技在液冷技術(shù)研發(fā)上持續(xù)投入,不斷提升液冷技術(shù)的性能和效率,實現(xiàn)了系統(tǒng)和IT設備的解耦。其次,網(wǎng)宿科技在液冷技術(shù)領域申請了相關(guān)知識產(chǎn)權(quán),擁有自己的液冷設計、制造和運維能力,并形成了穩(wěn)定的產(chǎn)品和解決方案。再次,網(wǎng)宿科技與合作伙伴開展密切合作,在數(shù)據(jù)中心的液冷方案上進行探索和實踐,打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游,共同推動液冷技術(shù)的發(fā)展和應用。最后,網(wǎng)宿科技積極參與對液冷技術(shù)的宣傳、推廣以及行業(yè)標準的撰寫工作,提高用戶對液冷技術(shù)的認知和接受度。

A 柳星:如上所述,億萬克主要聚焦冷板式液冷、浸沒式液冷兩條主流產(chǎn)品線,并且針對行業(yè)痛點提出了3種解決方案。針對無法規(guī)模部署的用戶,億萬克可通過風冷服務器節(jié)點內(nèi)的液冷改造以及液冷機柜升級,實現(xiàn)“免機房部署”;對液冷有高度需求的用戶,如互聯(lián)網(wǎng)、金融、運營商等領域用戶,億萬克提供全棧液冷模塊化解決方案,提供全套基礎設施定制服務;針對節(jié)能性需求高、預算充裕的用戶,億萬克可提供浸沒式液冷全系統(tǒng)解決方案。

Q 針對目前液冷成本高、安全可靠性不足、標準不統(tǒng)一等問題,貴司做了哪些努力?有哪些可借鑒的經(jīng)驗?

A 翁建剛:創(chuàng)新方案要取得市場的規(guī)模應用,經(jīng)濟效益十分關(guān)鍵。從我們的測算來看,功率密度在12KW/M2以上的液冷方案相比風冷已具備經(jīng)濟優(yōu)勢,3年左右能夠?qū)崿F(xiàn)投資收益平衡。不僅如此,隨著液冷市場規(guī)模的擴大,相關(guān)基礎設施成本也將進一步降低。

中興通訊一直在持續(xù)進行方案、產(chǎn)品、材料等多維度的成本優(yōu)化工作,目前已經(jīng)能夠提供端到端系統(tǒng)方案。在行業(yè)標準維度,中興通訊積極推進行業(yè)標準制定,包括參與6項行業(yè)標準制定、多項CDCC團標和運營商企標編寫,以及多篇白皮書撰寫,以此推動液冷市場發(fā)展。

A 李金波:就已有經(jīng)驗來看,高標準的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范和嚴格的品控管理體系,使得浪潮信息的天池液冷產(chǎn)業(yè)基地能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn)。浪潮信息從研發(fā)設計的初始階段入手,建立了從部件選材到加工工藝的一整套高標準生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范,并具備大規(guī)模量產(chǎn)能力。同時,完備且嚴苛的產(chǎn)品測試體系,確保了高品質(zhì)的產(chǎn)品“智”造。

此外,標準化是推進液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵。通過標準化可以有效降低液冷應用的技術(shù)門檻和成本門檻,從而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、批量化。通過與液冷產(chǎn)業(yè)鏈上下游的緊密合作,浪潮信息積極牽頭液冷專利與標準建設,助推液冷行業(yè)良性發(fā)展。截至目前,浪潮信息擁有500多項液冷技術(shù)領域核心專利,已參與制定和發(fā)布10余項冷板式液冷、浸沒式液冷相關(guān)設計技術(shù)標準,并牽頭制定《模塊化數(shù)據(jù)中心通用規(guī)范》國家標準,牽頭立項國內(nèi)首批冷板式液冷核心部件團體標準,這對液冷產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及液冷技術(shù)的大規(guī)模普及,具有重要的指導意義。

冷板式液冷發(fā)展較早,技術(shù)更成熟、生態(tài)更完善、改造成本更低,因此目前行業(yè)應用以冷板式液冷為主。但直接接觸型液冷可最大程度上利用液體的比熱容優(yōu)勢,實現(xiàn)更高效制冷,未來有望占據(jù)主流市場。

A 徐明微:上述問題歸結(jié)起來可看作冷卻液的選擇問題。目前冷卻液的選擇主要有兩個方向:一類是氟化液產(chǎn)品,另一類是合成類化工產(chǎn)品。兩類產(chǎn)品各有特點,適合不同的用戶。

為了確保產(chǎn)品的安全性和兼容性,網(wǎng)宿科技在上海嘉定云計算數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)成立了“液冷實驗室”,并開展了一系列測試。此外,我們還與IT設備廠家聯(lián)合測試,并著重在液冷對IT設備兼容性、可靠性方面做了很多測試。

A 柳星:標準化是推進液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵。作為國內(nèi)領先的浸沒式液冷科技企業(yè),億萬克與行業(yè)40余家企業(yè)共同參編的《浸沒式冷卻液可靠性規(guī)范》已于2022年9月向業(yè)界發(fā)布。該規(guī)范明確了冷卻液在選擇、使用過程中需要關(guān)注的各項指標及測試方法,并對關(guān)鍵指標做出限定或要求,以確保浸沒式冷卻液在選擇和使用過程中安全可控,為數(shù)據(jù)中心浸沒式冷卻散熱技術(shù)的發(fā)展提供了必要依據(jù)。

Q 展望未來,您預期液冷能否完全替代風冷?還是兩者以一定比例共存?如若共存,各自的適用場景有哪些?

A 翁建剛:數(shù)據(jù)中心是數(shù)字經(jīng)濟的底座,數(shù)據(jù)中心的暖通架構(gòu)與其業(yè)務規(guī)模、算力類型、機柜功率密度、建筑形態(tài)以及造價等因素密切相關(guān)。因此,并不存在“最佳”的暖通架構(gòu),只有“最適合”的暖通架構(gòu)。

在“東數(shù)西算”“雙碳”大背景下,不斷提升的功率密度和PUE設計要求已成為行業(yè)面臨的主要問題,液冷技術(shù)具有高密低碳等優(yōu)勢,已經(jīng)成為應對數(shù)據(jù)中心散熱壓力和節(jié)能挑戰(zhàn)的必由之路。

A 李金波:當前,芯片功耗與服務器功耗逐步上升,與之對應的是單機柜功率密度也不斷增大。高功耗芯片、高密度服務器及單機柜密度的演進,對于傳統(tǒng)風冷散熱來說,既容易出現(xiàn)局部熱點,影響換熱性能;又需要不斷降低送風溫度,增大送風風量,影響制冷能耗。因此,傳統(tǒng)風冷模式在換熱性能及能耗優(yōu)化方面逐步受限。

液冷技術(shù)能夠突破風冷局限,解決數(shù)據(jù)中心高功耗、高密度散熱問題。通過有效利用自然冷源冷卻,液冷可實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心PUE低至1.1,更好地促進數(shù)據(jù)中心減少碳排放。因此,液冷將成為新型數(shù)據(jù)中心的首要選擇。隨著相關(guān)標準發(fā)布并正式實施,液冷產(chǎn)業(yè)化進程有望順利推進,據(jù)測算,預計2025年中國液冷數(shù)據(jù)中心的市場滲透率將達到20%以上。

A 徐明微:在數(shù)據(jù)中心承載能力亟需提升的當下,提升單機柜功率密度成為調(diào)和不斷增長的算力需求與有限的數(shù)據(jù)中心承載能力的關(guān)鍵。液冷技術(shù)適合提供高密算力,提升單柜部署密度,提高數(shù)據(jù)中心單位面積利用率。

從技術(shù)上看,數(shù)據(jù)中心的實際使用情況受網(wǎng)絡、計算、存儲等應用環(huán)境的影響,而液冷技術(shù)適合承擔其中的高算力部分。從長遠來看,應對服務器功率越來越高的趨勢,液冷技術(shù)將成為主流,占據(jù)更高比例。

A 柳星:當前,風冷技術(shù)仍占據(jù)主導地位,但在技術(shù)創(chuàng)新與“雙碳”目標的共同推動下,液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的滲透率將持續(xù)提升,并成為主流冷卻技術(shù)?!峨娦胚\營商液冷技術(shù)白皮書》顯示,未來新建的IDC將全面推進液冷技術(shù),目標是2024年開展規(guī)模測試,新建項目10%試點應用液冷技術(shù);2025年開展規(guī)模應用,50%以上的數(shù)據(jù)中心項目將采用液冷技術(shù)。

原標題:企業(yè)共探液冷“新風向” 由技術(shù)及應用,健全體系正加速形成
 
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來源:通信世界
 
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