随着人工智能芯片的功耗不断攀升，传统的风冷散热技术已逐渐暴露出其局限性。据信通院的数据显示，当功耗超过400瓦时，传统风冷散热将面临巨大的挑战。
以一个运行PUE为1.57的数据中心为例，IT设备的能耗占比高达63.7%，成为数据中心的最大能耗来源，而制冷系统的能耗占比也达到了27.9%，仅次于IT设备。因此，寻找一种更高效、更环保的散热方案已成为数据中心建设的迫切需求。
英伟达2022年推出的NVH100芯片的热设计功耗（TDP）已达到700瓦，预计今年发布的B100芯片将达到更高的TDP水平。
在这一背景下，液冷技术凭借其高效的散热性能和环保特性，逐渐受到市场的青睐。
根据IDC发布的《中国半年度液冷服务器市场（2023上半年）跟踪》报告，2023年上半年，中国液冷服务器市场规模已达到6.6亿美元，同比增长高达283.3%。
IDC预计，从2022年到2027年，中国液冷服务器市场的年复合增长率预计将达到54.7%，到2027年，市场规模将达到89亿美元。
当随着算力的不断提升和双碳目标的压力加大，液冷技术以其高效、环保的优势，有望成为未来数据中心散热的主流方案。
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液冷技术是一种创新的散热方法，它用液体替代了传统的空气作为冷却媒介，从而高效地转移发热部件的热量。
相较于空气，液体拥有更高的比热容。采用液冷技术的服务器能够维持更加稳定的温度环境，确保CPU和GPU等关键计算部件可以持续、稳定地在高性能状态下运行。
液冷技术具备卓越的能效和热密度，使其能够轻松应对各种极端的散热需求。
液冷技术的性能表现不会受到海拔、地域或气温等外部环境因素的影响，为数据中心提供了一个可靠、高效的散热解决方案。
此外，液冷的高效散热性能还允许数据中心在单位空间内部署更多的服务器，从而提高了整体的计算密度和效率。
单机柜密度和冷却方式的对应关系：
资料来源：中国液冷数据中心发展白皮书
液冷技术可根据冷却方式与发热部件的接触情况，分为非接触式液冷和接触式液冷两大类别。
非接触式液冷以冷板式液冷为代表，尽管其换热过程中存在一定的热阻，但相较于传统的风冷散热技术，它能够实现60%～90%的能耗降低，使得数据中心的电源使用效率（PUE）值能够降低到大约1.2的水平。
在冷板式液冷的实施方案中，有两种主要的交付模式：一体化交付与解耦交付。一体化交付是指厂商根据自行设定的标准，将液冷机柜的所有组成部分，如机柜、服务器等，进行集成设计与开发，并作为一个完整的系统进行交付。
接触式液冷则涵盖了浸没式液冷和喷淋式液冷两种方式。其中，浸没式液冷通过完全去除散热风扇，展现出强大的换热能力和显著的节能效果，进一步将数据中心的PUE值降低到1.1甚至更低。
浸没式液冷服务器又可以根据冷却介质的相态变化，细分为单相浸没式和两相浸没式两种。
浸没式相变换热液冷系统采用了一种进口的环保专用冷媒。这种冷媒具备不导电、无闪点、无腐蚀性和无毒性的优良特性。利用这种冷媒出色的热物理性质，结合控制系统的精确物理参数调节，系统能够通过冷媒工质的气化过程，高效地转移服务器内部产生的热量。
这种方式不仅显著提升了系统的换热效率，还保留了高端热源的能量品位，因此有望成为未来数据中心散热技术的重要发展方向。
液冷技术分类：
资料来源：电信运营商液冷技术白皮书
从液冷服务器的发展历程来看，IBM公司在1967年率先推出了首台采用冷水冷却系统的计算机System360，在液冷技术领域迈出了重要的一步。
我国的液冷行业起步较晚，但技术发展势头强劲，后来居上。2011年，中科曙光公司率先打破了中国液冷行业的空白，成为中国液冷技术的先行者。
在接下来的五年里，包括华为、浪潮信息以及中科曙光在内的中国厂商逐渐进入市场并开始大规模生产。
从2019年至今，各大厂商的液冷技术取得了突飞猛进的进展。除了早期进入市场的厂商外，高澜股份、紫光股份、依米康、工业富联、拓维信息、同飞股份、申菱环境等公司也在积极布局液冷市场。
从2023年上半年的厂商销售额来看，浪潮信息、宁畅和超聚变三家公司占据了市场的大约七成份额。
此外，根据中国电信采购项目的中标人披露情况来看，非国产服务器的中标金额为57亿元，而国产G系列服务器的中标金额为28亿元。国产服务器在运营商招标中的份额和比重显著增加，信创国产服务器在运营商招标中的比重正逐年增加，在训练型液冷服务器（G系列）的中标排名中，华鲲振宇、昆仑技术、烽火通信、新华三、宝德、湘江鲲鹏、神州云科和黄河科技等公司表现突出。
随着单服务器价值量以及数据中心运营成本的持续增长，确保服务器的可靠性和延长其使用寿命已成为业界关注的重点。在这一背景下，液冷技术所带来的附加经济价值正逐渐凸显出来。
液冷技术的应用有助于降低数据中心的运营成本。由于液冷系统具有更高的散热效率，数据中心可以在保证服务器性能的同时，减少空调等制冷设备的使用，从而节省了大量的电能消耗。此外，液冷系统还可以实现热量的回收和再利用，进一步提高能源利用效率，降低数据中心的整体能耗。#服务器##人工智能##液冷##算力##芯片##液冷服务器##科技##财经#
随着绿色、低碳理念的深入人心，数据中心的环保性能也受到了越来越多的关注。液冷技术作为一种高效、环保的散热方式，不仅可以降低数据中心的能耗，还可以减少废热排放对环境的影响，未来液冷技术有望在数据中心领域得到更广泛的应用和推广。
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