氟化冷卻液是一種利用氟化物的特性來實現(xiàn)高效散熱的冷卻介質(zhì),廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、半導(dǎo)體制造、航空電子設(shè)備等領(lǐng)域。其主要優(yōu)勢包括高熱傳導(dǎo)率、低能耗、優(yōu)異的電絕緣性、化學(xué)惰性和不可燃性等。
在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,氟化冷卻液尤其受到青睞,因為浸沒式液冷技術(shù)可以將服務(wù)器等IT設(shè)備完全浸沒在氟化冷卻液中,通過液體的流動快速帶走熱量,從而提高散熱效率并降低噪音。相比傳統(tǒng)的風(fēng)冷和水冷技術(shù),液體冷卻技術(shù)具有更高的比熱容和溫度穩(wěn)定性,能夠更有效地保持設(shè)備運行溫度。
常見的氟化冷卻液種類包括全氟胺、全氟聚醚、氫氟醚等。其中,全氟聚醚因其高絕緣性能和良好的熱傳遞性能而被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域,但價格較高且不符合某些環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。氫氟醚則因其成熟的技術(shù)和較低的成本,在清洗領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,但在液冷適配性方面不如其他類型。
隨著全球數(shù)據(jù)中心規(guī)模的擴(kuò)張以及對高效散熱需求的增加,氟化冷卻液的需求有望快速增長。特別是在浸沒式液冷技術(shù)中,氟化冷卻液因其優(yōu)異的性能和安全性成為理想的冷卻介質(zhì)。此外,國產(chǎn)替代的趨勢也為國內(nèi)氟化液企業(yè)帶來了重要的發(fā)展機(jī)遇。在數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷技術(shù)中,氟化冷卻液的應(yīng)用案例和效果評估如下。
成都簡陽數(shù)據(jù)中心,這是全國首個大規(guī)模采用浸沒式液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心,使用電子氟化液作為冷卻液。該技術(shù)通過將服務(wù)器浸泡在液體中來帶走熱量,從而穩(wěn)定提供算力。這種技術(shù)的關(guān)鍵在于電子氟化液的絕緣且不燃的惰性特點,成本較低。該項目實現(xiàn)了單相浸沒式液冷技術(shù)的規(guī)模部署,并使數(shù)據(jù)中心的PUE值最低可至1.15。此外,還采用了2N架構(gòu)和不間斷電源系統(tǒng)等措施來確保電力可靠性,并采取了多種低碳化措施以實現(xiàn)綠色高效運行。
中科曙光硅立方液冷相變冷卻計算機(jī):該系統(tǒng)采用浸沒相變液冷技術(shù),以氟化液作為冷媒,實現(xiàn)了能效比PUE突破性降至1.04,節(jié)能效果顯著。此外,還提高了CPU主頻15%到20%。
3M電子氟化液:3M公司推出的Fluorinert和Novec電子氟化液被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的單相和兩相浸沒式液冷應(yīng)用。這種技術(shù)不僅提高了冷卻效率和硬件可靠性,還降低了運營成本和能源消耗。浸沒冷卻裝置密封但易于操作,保護(hù)IT硬件免受灰塵和濕氣等環(huán)境污染物的影響。
阿里巴巴仁和數(shù)據(jù)中心:該數(shù)據(jù)中心采用了全浸沒液冷等多項節(jié)能技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計與建造,PUE值低至1.09,相比傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)具有更高的散熱效率和能源利用效率。
總體來看,氟化冷卻液在數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷技術(shù)中的應(yīng)用顯著提升了能效比,降低了能源消耗,并提高了硬件的可靠性和運行效率。