“液冷时代”爆发，曙光“黑科技”引领前瞻“新蓝海”
计算机产业从来都绕不过一个话题，如何解决计算机运行过程中的“副产物”——大量的热。算力越强，产生的热也就越多，当前全球所有的高端计算都采用液冷冷却，但对于大多数的数据中心而言，液冷仍然是一个新鲜事物，此前厂商对于液冷技术更多是探索性质，少见数据中心级别的大规模部署。
无数从业者投身于此，有的人选择把计算机部件耐热度提高，有的人选择用电扇、空调等带走热量，而随着时代的发展，技术的成熟，液冷正逐渐成为一个优选项。
在4月26日举办“2022数据中心液冷技术研讨会”上，中国电子节能技术协会秘书长吕天文表示， “无论从政策角度、市场需求还是技术成熟度来讲，均标志着数据中心进入‘液冷时代’。”
数据中心产业正在发生哪些内外变化，又将如何迎头赶上这场新一轮液冷变革？
液冷时代已来
早在上世纪80年代，液冷技术已经诞生并有一些应用，经过漫长的发展变得更加成熟可靠，同时期风冷技术也在不断发展，并且凭借成本和便捷性等优势，成为数据中心的主要散热方式，而当时代背景有所变化，液冷重新站到舞台中央。
从政策角度，国家发改委等多部门制定相关政策并提出，全国新建大型、超大型数据中心平均电能利用效率降到1.3以下，国家枢纽节点进一步降到1.25以下，同时，“东数西算”进一步推动了数据中心绿色化趋势。放眼全球也是如此，碳中和和碳达峰战略在全球主要国家落地，数据中心作为能源消耗和碳排放大户，采用更绿色先进的液冷技术有战略意义。
从市场需求角度，主流芯片功耗不断增长，单机柜功率从90年代的1KW，升至如今的10KW，视频、大数据和人工智能等新业务层出不穷，对算力的需求进一步加大，容纳数万台甚至数十万台服务器的大型数据中心也在增加，对现有冷却方式提出了严峻挑战。
”服务器功率密度越来越大，能耗也越来越高。从90年代1KW，到2000年左右的2KW，一路骤增到10KW，现在还有一些30KW甚至70KW的单机柜，能耗呈几何级数的增长。根据SATresearch统计，2020年数据中心能耗已经超过了1660亿千瓦时”，吕天文说道，这对数据中心冷却技术更新换代产生了极大的推动力。
从技术成熟度来看，我国数字基础设施排在全球前列，与之相应地，液冷技术的发展也处于第一梯队，大规模互联网应用的普及，为底层基础设施和技术塑造了良好的先决条件。
曙光数创副总裁 姚勇
曙光数创副总裁姚勇指出，“从每平米减热的能力、易维护性、节能效果和产业链成熟度，风冷已经慢慢不能适用于现在的要求，新兴的冷板式液冷、浸没液冷逐渐踏上舞台，产业链也在向液冷方向发展。”
曙光液冷之路
曙光涉足到液冷技术领域较早，引领着液冷技术的发展，目前曙光是国内液冷领域技术最先进、部署最多、应用最久、产品最成熟、经验最丰富的厂商。
据了解，曙光液冷技术发展有三个关键时间点，2011年，曙光开始投入液冷研发；2015年，曙光第一批商用冷板式液冷设备上线，目前已经有客户做液冷服务器的第二代更迭；2018年，第一套商用化浸没液冷设备开始部署，此后曙光也广泛推动了更多行业领域开始应用液冷技术。
如前所述，液冷技术主要分为间接冷却和直接冷却，前者俗称冷板式液冷，将水冷板贴服在CPU表面，通过金属传导将CPU热量传导到冷板中的冷媒，经过液体的循环带走热量；后者是将CPU以及内存等发热部件直接泡在冷媒当中，通过冷媒直接接触热源，发生相变将这个热量带走。
据了解，根据曙光数据，传统风冷的PUE值多在1.5以上，其浸没相变液冷技术，可将PUE最低降至1.04，这已是目前全国最低。
液冷技术牵一发而动全身，对数据中心的设计、选址、建设、交付和运维都有所影响，例如液冷数据中心设计无需考虑制冷冷机和末端空调，选址上可以就近业务所在地，液冷数据中心的政策友好度高，运维也较为方便，不过交付方面对管道、线材等有一些额外要求。
曙光站在数据中心全局视角，审视液冷技术带来的影响，并且有针对性地做出了应对。
姚勇表示，曙光倾向于提供全生命周期的数据中心解决方案，从最早数据中心的规划设计，到系统设计、工程建设、运维服务到能耗管理，包括数据中心内部涉及IT的硬件、IT的软件，到基础设施的电气、暖通、弱电、消防等等专业，曙光都有所涵盖。
据统计，若全国50%新建数据中心采用相变液冷技术，每年可省450亿度电，减排3000万吨二氧化碳。液冷技术的兴起为数据中心节能降耗带来了无限可能，液冷技术不仅能够满足数据中心高密度、低能耗的发展需求，还将驱动数据中心内的各种配置和部件进行优化和创新，带来一场持续性的优化改革。
“液冷”技术将成大算力时代标配
数字经济建立在计算力基础之上，算力就是数字经济时代的生产力，数据中心就是新生产力的发动机。相关研究报告指出，计算力指数平均每提高1个百分点，数字经济和GDP将分别增长3.3‰和1.8‰。
而从另一维度观测，2020年我国数据中心耗电量已逾2000亿千瓦时，约占全社会用电量2％，电能利用率（PUE）高达1.49；二氧化碳排放量约1.35亿吨，碳排放强度（CUE）为0.82，约占全国二氧化碳排放量的1.14%，并且各行各业对数据中心的需求保持高增长态势。
大算力时代，液冷技术成为关键之匙、破局之法。以“东数西算”成渝枢纽节点内的曙光承建的西部（重庆）科学城先进数据中心为例，该数据中心采用了浸没液冷技术、余热回收、绿色建筑、清洁能源（光伏）等多种相关技术，真正做到了从能源的使用、机架的合理选用、到散热的合理规划、机房设计、布局和使用等多方面的合理布局，全面提高机房散热效率，降低机房的整体能耗，最终达到节能减排的目标。
西部（重庆）科学城先进数据中心运营中心主任谢华表示，采用了节能技术之后，项目年均PUE可达到1.144，年节省用电约为14624.8 MWh，年节省标准煤4870 吨，年减少二氧化碳排放13149吨。
另外，由于采用了浸没液冷服务器，在同等规模的情况下，机柜数量、机房面积、支持区面积均大幅度减少。据了解，曙光已将这项技术应用于全国二十多个城市的数据中心，覆盖科研、金融、教育、医疗、人工智能等多个行业。
一个呼之欲出的大算力时代，呼唤液冷技术的全面普及，数据中心产业绿色化、集约化发展已成为必然趋势，曙光浸没液冷技术基于多项技术优势与发展潜力，将迎来快速发展的机遇期，推进中国数字经济的长久繁荣。