在數(shù)據(jù)中心行業(yè)，通常使用PUE來定義能源利用效率，并給出了計算公式PUE等于數(shù)據(jù)中心總能耗除以ICT設(shè)備能耗。ICT設(shè)備很好理解，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算設(shè)備和存儲設(shè)備等。然而，數(shù)據(jù)中心除了ICT設(shè)備，還包括其他各種設(shè)備，這些設(shè)備也會耗能。

據(jù)統(tǒng)計，數(shù)據(jù)中心能耗的60%來自ICT設(shè)備，30%來自空調(diào)制冷，8%來自配電系統(tǒng)，2%來自照明和其他設(shè)施。從建造數(shù)據(jù)中心的目的來看，ICT設(shè)備能耗以外的其他能耗基本都是無效耗能，越低越好。換算過來，也就是數(shù)據(jù)中心的PUE值越低越好。

工業(yè)和信息化部印發(fā)的新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃2021-2023年，要求到2023年底，新建大型及以上數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下，嚴寒和寒冷地區(qū)力爭降低到1.25以下。一方面為了滿足工信部發(fā)文要求，另一方面為了節(jié)能降耗，于是，廣大數(shù)據(jù)中心業(yè)主紛紛各顯神通，或直接抽取海水來冷卻數(shù)據(jù)中心，或?qū)?shù)據(jù)中心建在年均氣溫2.6℃地區(qū)，或掏空大山來為數(shù)據(jù)中心安家等。

但是，并非所有的業(yè)主都有條件、資源和時間效仿以上操作。所以，根據(jù)數(shù)據(jù)中心能耗分布，采用一種能耗更低的散熱方式，取代原有的“占據(jù)數(shù)據(jù)中心能耗30%”的空調(diào)散熱，成為了廣大業(yè)主們的新思路。

在PC行業(yè)，電腦主機的散熱方式由多年前的風(fēng)冷逐步演變到如今的240、360冷排。以此為借鑒，在尋找液冷數(shù)據(jù)中心新的散熱方式時，業(yè)內(nèi)人士也將目光從風(fēng)冷逐步轉(zhuǎn)向了液冷。如今，主流的液冷方式包括冷板式和浸沒式兩種。

冷板式液冷

冷板式液冷主要通過冷板將元器件的熱量間接傳遞給封閉在循環(huán)管道中的冷卻液體，然后利用冷卻液體將熱量帶走，其通過工作流體的傳遞特點將中間熱量運輸?shù)胶蠖诉M行冷卻。冷板式液冷的散熱思路比較明確，將液冷散熱資源重點投入到CPU、GPU等散熱需求較高的器件上，其他器件依然采用風(fēng)冷或者自然散熱的方式。利用冷板式液冷，數(shù)據(jù)中心的PUE值基本可以降到1.2左右。冷板式液冷憑借其高效的熱傳遞、精確控溫、材料兼容性、降低能耗、減少噪音等優(yōu)點，目前正在逐步取代風(fēng)冷，成為液冷行業(yè)的主流。

不過，冷板式液冷也存在一定的不足。

首先，冷板式液冷存在漏液的不可靠性。在使用冷板式液冷時，服務(wù)器從CDU、Mainfold、冷水頭再到內(nèi)部均有大量的水管和快拆頭，存在漏液風(fēng)險和隱患。一旦漏液發(fā)生，對于ICT設(shè)備的破壞將會非常嚴重。盡管有漏液監(jiān)測繩的存在，但依舊無法從根本上避免這種問題。

其次，冷板式液冷的設(shè)計、制造和維護成本較高。由于冷板式液冷是通過冷板將元器件的熱量間接傳遞給封閉在循環(huán)管道中的冷卻液體，這就意味著需要實現(xiàn)冷板與元器件的覆蓋接觸。元器件的復(fù)雜多樣化，自然也就要求冷板的復(fù)雜多樣化，致使許多冷板都要進行定制化設(shè)計和制造。與此同時，服務(wù)器后期在更換元器件時，冷板的更換、拆卸和安裝也需要花費大量的時間、精力和資金。

浸沒式液冷

浸沒式液冷是一種通過將發(fā)熱的服務(wù)器整體或部分地直接浸沒在裝有冷卻液的TANK中，實現(xiàn)循環(huán)散熱的一種液冷方式。根據(jù)冷卻液在工作過程中是否存在相變，浸沒式液冷又被分為單相浸沒和雙相浸沒。簡單來說，單相浸沒，冷卻液在工作過程中一直保持液態(tài)；雙相浸沒，冷卻液在工作過程中會進行液-氣態(tài)轉(zhuǎn)換。單相浸沒和雙相浸沒式液冷可分別使數(shù)據(jù)中心PUE值降到1.1和1左右。盡管雙相浸沒的散熱效果更好，但由于技術(shù)還不太成熟，目前浸沒式液冷市場仍以單相浸沒為主。和冷板式液冷一樣，浸沒式液冷也存在一定不足。

首先，現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心里的服務(wù)器基本都是一個個地插在機架上，而浸沒式液冷需要將服務(wù)器浸泡在裝有冷卻液的TANK中。這就意味著，改用浸沒式液冷，業(yè)主方要么重新建造一個數(shù)據(jù)中心，要么將原有的數(shù)據(jù)中心改建，兩種方案的成本無疑都是巨大的。

其次，浸沒式液冷對于冷卻液的要求極高。目前，市場選擇的冷卻液主要包括氟化液和礦物油類冷卻液。二者在散熱效果、兼容性、成本、安全性等方面各具優(yōu)勢，但也存在著對應(yīng)的不足。這些不足，均需經(jīng)過大量的試驗和較長的時間來進行驗證，才能確認其能否被大面積商用。

在數(shù)據(jù)中心散熱問題上，傳統(tǒng)風(fēng)冷被液冷取代只是時間的問題。然而，液冷技術(shù)的大面積商業(yè)落地確實還有待技術(shù)的成熟和市場的檢驗。