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降溫又降碳！曙光液冷技術(shù)助推數(shù)據(jù)中心綠色轉(zhuǎn)型

發(fā)布時(shí)間: 2024-10-09

AI巨浪之下，數(shù)據(jù)中心成為新基建。全球科技大廠正以豪擲、搶占、加速的姿勢(shì)，擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心。


但新問(wèn)題隨之而來(lái)——無(wú)論是已在運(yùn)營(yíng)中還是規(guī)劃中，規(guī)模瘋長(zhǎng)的數(shù)據(jù)中心，成了巨頭減碳的新高地。數(shù)據(jù)中心之所以成為碳排放大戶，在于其巨大的能源電力需求。

國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2026年，數(shù)據(jù)中心的總用電量可能達(dá)到1000TWh，相當(dāng)于日本全國(guó)的電力需求。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)分析機(jī)構(gòu)SemiAnalysis也預(yù)測(cè)，到2030年，人工智能將導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心消耗全球4.5%的能源。

數(shù)據(jù)中心減碳，成了時(shí)下熱門議題。減碳的第一步，是摸清碳排放出自哪里。

36碳了解到，數(shù)據(jù)中心的碳排放主要集中在運(yùn)營(yíng)階段，占比達(dá)90%。更具體地來(lái)說(shuō)，除了AI服務(wù)器運(yùn)行本身所需能耗之外，制冷系統(tǒng)以30%-40%的高能耗占比，成為碳排放的大頭。
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曙光數(shù)創(chuàng)CTO張鵬告訴36碳，近五年，芯片功耗急劇增加，從過(guò)去十年基本穩(wěn)定的兩三百瓦，飆升350至450瓦，增長(zhǎng)幾乎超過(guò)50%。而一個(gè)單柜，即容納多臺(tái)服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的獨(dú)立機(jī)架，功耗更是從幾千瓦飆升至六七十千瓦。

這一躍升對(duì)散熱技術(shù)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。

如果散熱能力跟不上，不僅會(huì)加劇能源消耗，還會(huì)帶來(lái)設(shè)備性能的損失，影響用戶收益——制冷，成為數(shù)據(jù)中心的剛需。

許多數(shù)據(jù)中心選址在天然的低溫環(huán)境下。例如貴州天然的山體、河北張家口的大風(fēng)口，都為數(shù)據(jù)中心提供了理想的冷卻環(huán)境。同樣Meta把數(shù)據(jù)中心建到距離北極圈僅僅100公里的瑞典呂勒奧鎮(zhèn)，也是這個(gè)道理。

環(huán)境之外，技術(shù)的力量必不可少。目前，雖然風(fēng)冷仍是主流的散熱技術(shù)，但液冷正憑借其更高的散熱效率，逐漸進(jìn)入規(guī)模化擴(kuò)展階段。

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曙光數(shù)創(chuàng)浸沒式液冷

張鵬介紹，當(dāng)機(jī)柜功耗較低時(shí)，風(fēng)冷技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。

然而一旦機(jī)柜功耗超過(guò)二十千瓦，液冷技術(shù)就會(huì)顯示出其性價(jià)比，特別是對(duì)于功耗密度極高的機(jī)柜，利用液體的相變過(guò)程來(lái)吸收和帶走熱量，即相變浸沒液冷技術(shù)，優(yōu)勢(shì)則更為顯著，曙光數(shù)創(chuàng)浸沒相變液冷的PUE值能到1.04，幾乎接近1。

“如果數(shù)據(jù)中心中的30%采用冷板或浸沒式液冷技術(shù)，那么全社會(huì)將有3%的電能可以用于余熱利用。即使只利用一半，也將是一個(gè)巨大的數(shù)字，對(duì)社會(huì)的能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境保護(hù)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。”張鵬說(shuō)道。

曙光數(shù)創(chuàng)一直致力于液冷技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，新一代一體化風(fēng)液混冷先進(jìn)數(shù)據(jù)中心，以“1+1=1”（風(fēng)冷+液冷=風(fēng)液混冷）的創(chuàng)新理念破題，將風(fēng)冷系統(tǒng)與液冷系統(tǒng)高效集成，破解了傳統(tǒng)風(fēng)液兩系統(tǒng)雙重運(yùn)維成本難題。風(fēng)冷液冷比例可動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，提升散熱效率，一體化解決數(shù)據(jù)中心全部冷卻需求。

中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布的《液冷數(shù)據(jù)中心白皮書》顯示，曙光數(shù)創(chuàng)數(shù)據(jù)中心液冷設(shè)備市占率連續(xù)3年第一。


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