近日，微軟發(fā)布Microsoft 365 Copilot，百度推出“文心一言”，Open AI推出GPT-4大模型，商湯推出“書生 2.5”，Google推出 Workspace，一系列以大模型、大數據，高算力為基礎的人工智能相關技術研發(fā)及商業(yè)應用，將打開市場對算力需求的想象空間。

數據中心的“冷”與“熱”

算力資源是數字經濟發(fā)展的重要底座。隨著數字經濟蓬勃發(fā)展，數字化新事物、新業(yè)態(tài)、新模式推動應用場景向多元化發(fā)展，算力需求持續(xù)攀升。工信部發(fā)布的數據顯示，2022年，全國在用數據中心機架總規(guī)模超過650萬標準機架；近5年，算力總規(guī)模年均增速超過25%。

隨著算力規(guī)模不斷擴大，數據中心單位空間中產生的熱量增加，散熱問題愈加突出。“雙碳”政策下，如何實現數據中心“降耗高效”成為溫控企業(yè)關注方向。

近日，三河同飛制冷股份有限公司副總經理/CTO陳振國先生（在參加第十七屆中國IDC產業(yè)年度大典時）接受了中國IDC圈記者的采訪，就同飛股份產品及解決方案和行業(yè)發(fā)展趨勢進行深入的介紹。

 

同飛股份作為液冷整體解決方案提供商，是集研發(fā)、制造、銷售和服務為一體的高新技術企業(yè)。公司擁有包含CDU在內的板式液冷全鏈條解決方案和浸沒式液冷全套解決方案、風冷機房空調、風墻、AHU間接蒸發(fā)冷卻等產品，主要應用于四大領域，分別是：數據中心、電力電子冷卻、裝備制造冷卻、儲能冷卻，其中裝備制造和電力電子占的比重要高一些，未來數據中心行業(yè)是拓展方向。

智能、安全、成本低

隨著算力需求的增長，數據中心功率密度越來越高，傳統風冷空調已經不能滿足數據中心溫控需求，液冷方案優(yōu)勢逐漸凸顯，隨著國家對數據中心PUE的要求越來越低，不管是新建機房，還是老舊機房，液冷技術的應用空間非常廣闊。據科智咨詢數據，2021年中國液冷數據中心應用規(guī)模達到209.7億元，同比增長35.6%，預計2025年液冷數據中心應用規(guī)模達到850億元。

中國液冷數據中心應用規(guī)模（億元）

 

注:中國液冷數據中心應用市場規(guī)模包含液冷數據中心相關配套機電設備以及服務器應用規(guī)模

數據來源:科智咨詢

據陳振國介紹，同飛股份智能、安全、成本低的全鏈條液冷解決方案助力數據中心行業(yè)實現低能耗、低PUE值。

1.智能化使溫控系統更加彈性且更加柔性

產品智能化和生產工藝智能化，同飛股份溫控產品加入單片機或PLC的系統，能智能的控制各個執(zhí)行部件，包括風機、水泵和壓縮機。從溫控自動化管理來看，數據中心系統的發(fā)熱和系統的工作比率是非常重要的參數。在初期的數據中心，實際上的工作比率基本負荷60%左右，甚至還不到。但是隨著大規(guī)模、高算力應用的出現，數據中心負荷越來越高。同時，一些先進的智能化的調配、優(yōu)化手段，又使它的能耗有所下降，這對熱管理系統的要求更強。比如做一套熱管理系統，它既要能保證在高負荷情況下長期運行的可靠性，然后又要適合于在低運行工況下能效會更高。比如在系統中做一些水泵流量的控制，當大算力的時候可以把水泵的流量放到100%；當小算力的時候，把水泵的流量放到20%或者是30%，這樣來降低整機的PUE達到1.2以下，提高能效比。

工藝制成的智能化，同飛股份所有設備制造是聯網整機的MES系統，整個廠的MES系統是相關聯的，客戶也可以通過聯網在整個設備制造過程中進行監(jiān)控，實現了產品品質的提升。

2.硬件冗余設計、軟件嚴格評估

物理安全方面，液冷系統會設置冗余的水泵，如果自動檢測水泵出現故障停機，或者是出現一些異常的停機，另外的備用水泵會立刻供上來保證整個系統的冷卻的及時性，冗余方案來保證水冷的穩(wěn)定性和可靠性。另外，電器線路的余量設計，比如導線的載流量是普通工業(yè)設計的一半。也就是在工業(yè)中，需要選2.5平方的導線，我們可能就選4平方，用更高余量的導線來降低電器的風險。

同時，同飛股份把冷卻系統溫度的波動定義為±1度，無論外部環(huán)境溫度如何變化，數據中心系統溫度就在±1度范圍內，確保溫度的穩(wěn)定性做到最高，防止因為快速的溫度變化引起系統的一些故障。

信息安全方面，同飛股份軟件系統經過嚴格專業(yè)機構評估，不會出現通過內部的控制系統侵入整個數據中心系統，造成數據中心信息的損失，保證整個數據中心安全。

3.成本最低、競爭力強

競爭力體現在兩方面，性能最好和成本最低。在性能方面，同飛股份具有先天優(yōu)勢，依賴于20年液冷應用經驗，把液冷專利技術引入到數據中心行業(yè)。另外，公司相關產品配套類型齊全、自制率高，使成本降到最低，比如換熱器、鈑金、電氣自控等完全自產。

液冷將成為未來趨勢

算力提升的背后，芯片承擔更高計算效率，在更短時間內完成更多運算，因此帶來芯片能耗的增加。功率密度的增加使芯片溫度升高，芯片工作溫度會很大程度上影響其性能的發(fā)揮。據了解，用于冷卻的體積占98%，只有2%用于計算運行，但是依然很難解決散熱問題，算力需求的飆升對芯片性能的要求持續(xù)快速提升，散熱問題將愈加突出。

當前芯片級散熱方案主要包括液冷技術、相變儲熱散熱技術、蒸發(fā)冷卻技術等，液冷技術是芯片級散熱重要方案之一，有望成為未來主流。液冷技術中，涵蓋冷板、浸沒、噴淋等。當前來看，冷板式和浸沒式較噴淋式發(fā)展相對成熟。

數據中心的計算能力由芯片決定，隨著單機柜功率密度從4KW、6KW增長到15KW到20KW，整個服務器的芯片的功耗不斷增長，傳統風冷式數據中心(平均PUE在1.5左右)逐漸無法滿足企業(yè)降低數據中心能耗的需求。液冷技術是使用液體取代空氣作為冷媒，為發(fā)熱部件進行換熱，帶走熱量的技術，同體積液體帶走熱量是同體積空氣的近3000倍,液冷技術得到數據中心行業(yè)的密切關注。

現階段應用只限于少數政府項目，阿里、騰訊等少數互聯網企業(yè)應用。隨著國家標準完善、產業(yè)鏈上下游聯動、用戶認知以及相關技術水平的提高，液冷技術在數據中心應用將成為行業(yè)發(fā)展趨勢。

“在數據中心溫控領域，目前的發(fā)展方向是朝著液冷和低能耗方向發(fā)展。2022年，國家能耗標準已經出臺，傳統的風冷在能耗方面已經不能滿足國家的要求。因此，液冷方向的趨勢非常明顯。未來的終極方向會向全浸沒式液冷方向發(fā)展，這樣空冷將降為零。”陳振國說。