液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發(fā)熱部件進行換熱，帶走熱量的技術。隨著數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長，大量的計算能力需要海量服務器來支撐，而受限于數(shù)據(jù)中心建設面積和環(huán)保規(guī)定，增加單機柜功率密度成為調(diào)和不斷增長的算力需求和有限的數(shù)據(jù)中心承載能力的關鍵解決方案。
大量數(shù)據(jù)吞吐和運算使得作為人工智能、大數(shù)據(jù)等新興技術“大腦”的數(shù)據(jù)中心面臨著前所未有的能耗和散熱挑戰(zhàn)。在此背景下，應用液冷技術和液冷服務器等設備的液冷數(shù)據(jù)中心應運而生，為數(shù)據(jù)中心的冷卻提供了新的解決思路。
數(shù)據(jù)中心規(guī)模化趨勢明顯，單機柜功率密度逐年提升
按機架規(guī)模的不同，數(shù)據(jù)中心可細分為超大型、大型、中型、小型和微型數(shù)據(jù)中心。根據(jù)工業(yè)和信息化部信息通信發(fā)展司編著的《全國數(shù)據(jù)中心應用發(fā)展指引》，2016-2019年，超大型數(shù)據(jù)中心、大型數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模占比逐年提升，2019年與2018年底相比，大型、超大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模增速為41.7%。中型、小型和微型數(shù)據(jù)中心占比由60.4%下滑至24.5%，說明數(shù)據(jù)中心規(guī)?；厔菝黠@。
隨云計算、AI、超算等應用發(fā)展，數(shù)據(jù)中心機柜平均功率密度數(shù)預計將逐年提升。根據(jù)中國電子技術標準化研究院發(fā)布的《綠色數(shù)據(jù)中心白皮書》，目前我國的數(shù)據(jù)中心平均功率密度為8-10kW，未來我國新建的數(shù)據(jù)中心向著大規(guī)模的方向發(fā)展，預計2020年之后單機柜功率密度在15kW以上。
單機柜功率密度快速增加呼喚數(shù)據(jù)中心的散熱方式轉(zhuǎn)變，液冷技術應運而生
隨著數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能、高密度、超大規(guī)模的發(fā)展趨勢，特別是大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的新建數(shù)據(jù)中心，傳統(tǒng)風冷型制冷技術已經(jīng)無法滿足所需的散熱能力，液冷技術應運而生。液冷模式通過液體直接導向熱源帶走熱量，不需要像風冷一樣間接通過空氣循環(huán)降溫，散熱效率更高。此外，相比傳統(tǒng)風冷，冷板式、浸沒非相變和浸沒相變冷卻效果更好。
液冷數(shù)據(jù)中心市場有望破千億，浸沒式比重上升
根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)，以液冷數(shù)據(jù)中心對傳統(tǒng)市場進行替換作為市場規(guī)模測算基礎，結(jié)合華為、阿里巴巴和中科曙光對液冷數(shù)據(jù)中心的替換率調(diào)查，保守測算出2019年中國液冷數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模為261億元，樂觀估計為351億元，2025年我國液冷數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模將破1200億元。
液冷通常分為直接冷卻和間接冷卻，直接冷卻以浸沒式液冷技術為主，間接冷卻以冷板式液冷技術為主。浸沒式相變液冷通過室內(nèi)室外兩側(cè)循環(huán)，冷卻效率較高，適用于高密度數(shù)據(jù)中心機柜。隨著數(shù)據(jù)中心單機柜功率密度不斷上升，預計浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心比重逐年增長，2025年有望達到40%以上。
