液冷数据中心有哪些优势？如何选择服务器液冷部件？|冷却液|服务器|机柜|液冷数据中心|液冷部件|管路|风冷

一、中国液冷服务器市场规模

近日，IDC正式发布《中国半年度液冷服务器市场（2024上半年）跟踪》报告（以下简称：《报告》）。数据显示，中国液冷服务器市场2024上半年同比大幅增长98.3%，市场规模达到12.6亿美元，出货量同比增长81.8%，预计2023-2028年，中国液冷服务器年复合增长率将达47.6%，市场规模有望在2028年达到102亿美元。

二、什么是液冷数据中心与液冷服务器

液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心，与传统风冷服务器相比，液冷服务器的热量导出方式不同。液冷是指使用液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行换热，带走热量的技术。

而液冷服务器是指将液体注入服务器，通过冷热交换带走服务器热量的一种服务器。一般来说，行业将液冷分为直接冷却和间接冷却。目前直接冷却以浸没式液冷技术为主，同时可分为相变和非相变两种，间接冷却以冷板式液冷技术为主。

浸没式液冷技术是一种以液体作为传热介质，发热器件浸没于液体中，通过直接接触进行热交换的冷却技术。

通俗理解，液冷是通过液体代替空气，把CPU、内存等IT发热器件产生的热量带走，就好似给服务器局部冷却、整体“淋浴”甚至全部“泡澡”。目前，液冷技术可谓百花齐放，常见的有冷板式液冷、浸没式液冷、风液混合。

三、液冷数据中心有哪些优势？

第一，液冷技术的高效制冷可有效提升服务器的使用效率和稳定性。

液体传导热能效果更好，是空气的25倍，温度传递效果更快、更优，能够实现IT设备高效制冷。同时，由于液体的比热容大，在吸收大量热量后自身温度不会产生明显的变化，故而能够定CPU温度。即使服务器遇到突发操作，运行功率激增也不会引起CPU内部温度大幅升高，保障CPU在一定范围内进行超频工作不会出现过热故障。

第二，应用液冷技术有助于实现数据中心节能、降噪。

首先，液冷数据中心与传统风冷数据中心相比，去掉了空调系统以及对应的风冷基础设施，增加了循环泵，能够节约建设成本。其次，与风冷系统相比，液冷数据中心能节省约30%的能源，有效降低能源消耗比，可以将PUE（数据中心能源效率的指标）降到1.05，满足绿色数据中心的要求。最后，在相同散热条件下，液冷系统所使用的泵和冷却液系统与传统的空调系统相比噪声更小，可达到“静音机房”的效果。

第三，应用液冷技术有助于提高数据中心单位空间的服务器密度，大幅提升数据中心的运算效率。

液冷数据中心虽然增加了泵和冷却液系统，但是省却了空调系统和相应基础设施的建设，节省了大量空间，可以容纳更多的服务器。同时，液冷技术冷却能力优良，足以应对高功率密度数据中心的冷却工作，因此液冷数据中心可以配置高密度的服务器，从而得到更高的运算效率。

第四，液体冷却服务器能够无视海拔和地域等环境影响。

数据中心是一个电子设备密集型的场所，影响数据中心正常运行的因素有很多，其中海拔高度是很少被提及，但对数据中心影响很大的因素。海拔越高的地区，大气压或空气密度越低，导致空气介质冷却效应降低，空气散热能力下降。对于风冷数据中心，由于散热能力下降，温升增高，因此，为了保证数据中心的散热效率，空调系统的温度需要调低，而将造成更多能量的损耗。相比空气而言，液体比热容不受海拔与气压的影响，因此高海拔地区液冷数据中心的散热效率与低海拔地区相比无差距，仍可以保持较高的散热效率，保证数据中心在高海拔地区的运行效率和性能。

四、液冷服务器部件简介

1、冷却液

液冷冷却液目前业内选择有乙二醇溶液、丙二醇溶液、去离子水等。其中华为、曙光、超聚变以 25%乙二醇溶液为主，浪潮、新华三以 25%丙二醇溶液为主。乙二醇溶液、丙二醇溶液为工业标品，可获取性高，乙二醇溶液成本相较于丙二醇溶液更低。冷却液浓度建议在 20%~30%，浓度不宜过高，过高会影响工质散热性能；也不宜过低，过低会影响防冻和抑制微生物滋生的能力。

2、快接头

快接头是用于节点冷板模组和液冷机柜集分水器之间的水路连接接头，需支持插拔节点时快速连通和截断节点与液冷机柜集分水器之间的水路，并保证不漏液。

快接头分为手插快接头和盲插快接头两种形态，手插接头对运维人员的要求较高，插拔操作依赖机房运维人员，服务器和机柜易于解耦。盲插快接头插拔具备自动化保障，操作方便，连接精度高，可满足未来自动巡检、机器人运维需求，但服务器和机柜解耦难度大。

3、冷量分配单元（CDU）

冷板式液冷系统中通过 CDU 隔离一次侧和二次侧回路，并完成一次侧和二次侧的热交换，为服务器提供制冷能力。根据 CDU 的形态和部署位置，可分为集中式 CDU 和分布式 CDU 两种。

4、冷板

冷板是与芯片接触实现换热的核心部件，冷却液在内部流动将芯片热量带走。根据散热模块与固定模块的可拆卸性，可以分为一体式冷板和分体式冷板。一体式冷板的散热模块和固定模块不可拆卸，分体式冷板的散热模块和固定模块通过螺钉固定，可拆卸。注意冷板需采用铜材质，配套管路可采用EPDM、FEP、PTFE软管或铜管。

5、服务器液冷管路

服务器液冷管路作为输送冷却工质的通道，需要具备如下技术要求：

(1) 服务器液冷管路采用耐高温耐高压FEP波纹管或EPDM材质软管，工作压力≥0.35MPa，最大承压≥1MPa。丹凯可以供应专用服务器液冷管FEP波纹管。