老技术的新方向，看液冷服务器如何重构数据中心产业
“东数西算”工程的启动及“双碳”目标的明确，对数据中心PUE提出了严苛的要求。同时，算力需求的持续走高，推动数据中心功率密度不断提升，发热量及能耗持续攀升。传统风冷方案已难以满足数据中心IT设备散热需求。
在政策与技术的双重驱动下，高效低碳的液冷技术，已经成为数据中心绿色低碳发展中的热点话题，其不仅是散热方式的改变，更有可能变革整个数据中心生态。
因此，IT168策划了《液冷服务器选型指南》。笔者通过对话一线液冷专家，帮助用户了解液冷服务器选型的重要性和方法，提供液冷服务器选型的关键因素和考虑要点，通过对不同液冷技术的对比与评估，用户可以了解各种技术在性能、能效、成本等方面的差异。
本期，我们有幸采访到了浪潮信息数据中心产品部副总经理李金波，跟李老师一起畅聊了关于液冷的趋势、挑战、机遇、生态、标准、技术和产品等多个方向，分享浪潮信息对于液冷的判断与布局。
浪潮信息数据中心产品部副总经理 李金波
制冷系统的优化
成为可持续绿色数据中心发展重点
冰冻三尺，非一日之寒。数据中心的能耗问题是经过长期积累或慢慢变化而来的，提出“双碳”目标和建设可持续绿色数据中心也不是突然发生的。出现问题不可怕，我们要做的是找到问题的关键，然后解决它。李金波向我们逐层剖析了问题所在。
外层。我们看到近两年在算力方面的发展非常迅猛， ChatGPT的爆火出圈推动了AI算力大模型迅猛发展，同时，云计算、大数据、人工智能等领域的快速发展也为各行业带来了更大的算力需求，因此，算力的爆发给数据中心带来了巨大变化，如建设密度与能耗越来越高，为我们敲响了节能的警钟。
中层。为什么建设可持续绿色数据中心成为了热点？这与数据中心整体的组成密切相关。数据中心需要全生命周期的投资，有人认为采购服务器和租用楼宇是最贵的投入，其实数据中心全生命周期的运维和电费在其中占比也非常巨大。
内层。再分析一下数据中心的电费占比。据了解，电费占比最核心的分为IT设备和制冷系统两大部分。而制冷系统的用电量在整个数据中心的能耗占比近50%，仅次于IT设备，因此，为了更好的实现数据中心的节能减排，制冷系统的优化成为了可持续绿色数据中心发展重点。
需求 经济 政策
推动液冷技术与产业发展
“液冷技术并不是刚刚诞生的新技术，它是一个老技术，早在十几年前，液冷技术就己经在计算机或DIY电脑上使用过，只是近几年在数据中心领域出现了蓬勃的发展和应用。”李金波表示。那么为什么液冷技术在数据中心领域会快速发展呢？以下总结了三点：
需求。实际需求出现了。跟大家分享一组数据，早前的单颗CPU功耗范围在100-200瓦，如今的CPU功耗已经到了350瓦，未来可能到500瓦甚至更高。GPU也从早前的200-300瓦，发展到今天的700瓦，随着功耗的不断增加，导致散热的需求也随之增加，传统的风冷已经不能解决高功耗处理器的散热问题，因此，液冷越来越被客户所需要。
经济。液冷可以给客户真正的带来收益。有人认为液冷的初步投入高，对安全性也存在怀疑，但随着液冷产业的慢慢成熟，液冷的投入成本也在逐步下降。据测算，液冷数据中心的初期投资在1.5年左右就可以收回，并且在使用多年之后，投资收入比要超过传统的风冷数据中心，在运维中节约了大量电费，成本的节省给客户带来一笔真正的经济效益。
政策。2021年7月，工信部发布《新型数据中心发展三年行动计划》，引导新型数据中心走高效、清洁、集约、循环的绿色低碳发展道路。2021年11月，国家发展改革委、工业和信息化部等四部委联合印发的《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》，明确提出到2025年，数据中心运行电能利用效率和可再生能源利用率明显提升，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，绿色低碳等级达到4A级以上。2022年8月工业和信息化部、发展改革委等七部门联合发布《信息通信行业绿色低碳发展行动计划（2022-2025年）》，其中提到要加快重点设施绿色升级。因此，随着相继出台的一系列对数据中心能效的约束，也大大推动了液冷技术和产业的发展。
机遇与挑战
市场增长的同时面临产业化挑战
正如前文有提到，液冷是老技术，但是却带来了新发展。李金波判断：老技术新方向在一定程度上为服务器和数据中心领域带来了产业重构。因为，液冷技术也是一个生态，具有丰富的产业链，如包括液冷的冷板、快接头、连接管路、冷量分配单元CDU、冷却液等等。在这些产业链中都存在着很好地机会，我们可以去布局，从而完善液冷数据中心的产业链。
据李金波介绍，2022年，浪潮信息将“All in液冷”纳入公司发展战略，全栈布局液冷，实现通用服务器、高密度服务器、整机柜服务器、AI服务器四大系列全线产品均支持冷板式液冷，拥有业界丰富的液冷产品及方案。同时，依托天池液冷产业基地，浪潮信息还可为客户提供液冷数据中心全生命周期整体解决方案，包括从前期规划咨询，到中期设备定制，以及后期交付施工的端到端服务。
据测算，预计2025年中国液冷数据中心的市场渗透率将达到20%以上。液冷催生了丰富的业务和产业变化，同时，我们还可以看到，随着液冷业务的增加，在全国催生了很多新兴的厂商，如液冷冷板、冷量分配单元CDU、液冷管道、冷却液的一些厂商，对于整个行业来说，充满机会。
俗话说，机遇与挑战共存。丰富的产业增长背后也会带来标准、质量、体验等挑战。
李金波表示，液冷技术快速发展并逐渐趋于成熟，促使液冷产业化迫在眉睫，但大规模商用普及仍面临挑战：如，缺乏技术行业标准、规范等的指引，产业协同度不高，难以标准化适配和部署；由于缺乏长周期、大规模部署验证，液冷数据中心的可靠性问题存在一定争议，用户有使用疑虑；产业链协同性差，缺乏具备高度整合能力的链主企业，资源配置效率低、浪费大，产业发展速度受阻。
推动液冷产业化
浪潮信息践行“All in 液冷”战略
在“双碳”目标约束下，液冷几乎成为未来新型数据中心建设的理想选择。据预测，逐渐增长的数据中心算力将推动高功率单机柜快速普及，预计2025年全球数据中心平均功率提升至25kW，液冷变革势在必行，数据中心也将进入“液冷时代”。
液冷数据中心的建设是“共性规划+个性适配”综合考虑的结果，既要发挥液冷自身的特点优势，又需要综合考虑客户的实际需求和行业技术现状，选择最合适的产品。
复杂多变的需求需要多样化的液冷产品予以满足，浪潮信息已实现通用服务器、高密度服务器、整机柜服务器、AI服务器四大系列全线产品均支持冷板式液冷，同时也可提供浸没式液冷产品，可满足不同业务负载对液冷服务器的差异化需求。
在部件方案层面，浪潮信息具有从室外液冷一次侧循环冷源到室内CDU、集液器、液冷二次侧循环、液冷服务器等全线布局，为用户全方位打造绿色节能数据中心交钥匙工程。同时，浪潮信息还可根据客户所处地理环境的特点，帮助客户采用自然冷源、绿电直供等方式，最大程度上实现节能降碳。
在系统方案层面，依托天池液冷产业基地，浪潮信息还可为客户提供液冷数据中心全生命周期整体解决方案，无论是新建液冷数据中心，还是传统风冷老旧机房改造，均可实现从前期规划咨询，到中期设备定制，以及后期交付施工的端到端服务。
值得一提的是，针对用户对液冷产品规模化部署的疑虑，浪潮信息与京东云联合发布了天枢（ORS3000S）液冷整机柜服务器，这不仅是双方在绿色降碳的一次创新实践，更是验证了液冷规模化部署的能力。
天枢（ORS3000S）液冷整机柜服务器支持冷板式液冷，散热效率提升50%，采用N+N冗余的集中供电设计，满足多节点供电需求的同时，通过电源均衡优化技术，可以使电源一直工作在最高效率，相比于分布式电源模式，整体效率提升10%；支持一体化交付，高效运维部署，交付速度提高5-10倍。
目前，该产品已经在京东云数据中心实现规模化部署，为京东618、双十一、央视春晚红包互动等提供了基础算力保障，性能提升34%-56%，助力京东云数据中心降低PUE，实现低碳节能。
生态+标准
成为液冷产业发展的关键
人无规矩则不立，产业无标准则不兴。
标准是产业通用语言，也是联通产业链上下游的桥梁纽带，更是产业长期发展的基础。随着越来越多厂商涌入液冷市场，造就产业繁荣的同时，也带来了产品与技术路径、规格、标准千差万别的“乱象”，不利于液冷技术在数据中心用户中的适配与部署。
基于此，通过与液冷产业链上下游的紧密合作，浪潮信息积极牵头液冷专利与标准建设，助推液冷行业的良性发展。
据李金波介绍，截至目前，浪潮信息已拥有500多项液冷技术领域核心专利，已参与制定与发布10余项冷板式液冷、浸没式液冷相关设计技术标准，并牵头制定《模块化数据中心通用规范》国家标准，牵头立项国内首批冷板式液冷核心部件团体标准，对液冷产业的快速发展及液冷技术的大规模普具有重要的指导意义。
在推动液冷产品规格标准化的同时，浪潮信息也通过持续的技术创新与严苛的品控管理，不断提升液冷产品的可靠性，从而进一步消除用户的使用疑虑。
李金波表示，在液冷安全性方面，为从根源解决冷却液泄露问题，浪潮信息研发了液环式真空CDU，这是一种液冷系统二次侧均为负压的动力单元，由于管路内均为负压，因此彻底杜绝了漏液隐患。
同时，这项技术创新突破了业界目前液冷循环系统只有采用高压水泵，才能实现液体循环流动的“定律”，仅依靠真空泵通过不同传感器控制多腔室功能切换，即可实现流体的循环流动，在技术极简化同时也实现了可靠性的大幅提升，将进一步推动冷板式液冷技术的普及。
截至2023年7月，采用浪潮信息液冷技术的数据中心累计已节省1.25亿度电能，相当于减少1.5万吨标准煤消耗、4.1万吨二氧化碳排放，种植231万棵树，可供6.3万个中国家庭全年用电。
笔者观察
浪潮信息在液冷服务器和液冷数据中心领域的创新和布局展现了其在绿色计算和可持续性发展方面的坚定决心。通过积极推进数据中心液冷技术的研发与提升，在直接冷却与间接冷却等领域持续创新应用，浪潮信息不断优化改进传统散热技术的能耗大、效率低等问题，大大提高了散热效率，节省了大量的冷却能耗，同时有效提升了服务器的使用效率和稳定性，提高数据中心运算效率。
通过跟浪潮信息专家的沟通，我发现浪潮信息的液冷技术与产品在创新性、能效性、实用性、拓展性等方面各有特点。笔者相信，接下来通过不断的研发和创新，浪潮信息将继续引领液冷服务器和液冷数据中心技术的发展，为客户提供更高效、更绿色、更可靠的解决方案。