人工智能产业磅礴发展，数据中心作为算力的基石，其能耗问题日益凸显。如何在满足日益增长的算力需求的同时，有效降低能耗，成为数据中心产业面临的关键挑战。液冷技术被视为破局之道，但单相液冷、浸没式液冷等技术路线各有优劣，尚未形成统一的市场格局。
近日，中国IDC记者专访了珠海横琴新近纪智能公司总经理聂磊，深入探讨其独具特色的冷板式相变液冷技术，解析其在数据中心散热领域的竞争优势与未来走向。聂磊同时兼任广东省智能科学与技术研究院智能计算联合实验室联合主任，以产业实践者与技术前沿观察者的双重身份，为我们描绘了液冷技术发展的新图景。
功率越大效果越好
数据中心耗电量，散热量需求巨大，已是不争的事实。根据Uptime Institute 2022 年全球数据中心调查结果，全球数据中心平均能耗中，制冷能耗占比高达37%。面对“碳达峰，碳中和”与“东数西算”战略的双重驱动，数据中心亟需更高效、更绿色的散热解决方案。
液冷作为解决数据中心能耗问题的“终极方案”，近年来发展迅速，也诞生了多种技术路线。在散热方式上，主流有冷板式、浸没式以及喷淋式三种；从冷却介质状态来分，则区分为单相冷和相变冷两种方式。
浸没式液冷散热效率虽高，但其高昂的成本、复杂的部署和维护，以及对服务器硬件的特殊要求，使其大规模应用面临诸多挑战。喷淋式液冷则较为小众。目前应用较为广泛的技术路线为冷板式液冷，是被认为在性能、成本、技术成熟度等方面比较符合当前需求的方案。
不过，单相冷板系统依赖冷水机组等外部设备，存在部署成本高、能耗高等问题。相比之下，新近纪智能主推的冷板式相变液冷技术，在散热能效、成本控制和部署便捷性之间找到了平衡点。
“我们的冷板式相变液冷技术，核心优势在于‘长距离无源，微动力散热’，”聂磊介绍道，“简单来说，我们利用工质相变的原理，让热量在气液两相之间高效传递，无需传统液冷系统中的水泵、冷水机组等大型耗能设备。”
新近纪智能Neogenint RK-01相变冷却系统
而相变需要吸热的特性，也让新近纪智能的两相液冷系统具备了“功率越大效能越好”的优势：“700W只是入门级功率，当芯片功率达到上千瓦甚至更高的时候，冷板式相变液冷技术的散热性能及节能优势更加显著。”
聂磊强调，其冷板式相变液冷技术突破了传统液冷技术通过泵驱方式实现热量传输的限制，可实现20米以上的长距离高效散热（无任何动力辅助），电源使用效率指标PUE值可降至1.08。
“降本增效”的经济账
在数据中心建设和运营中，成本是用户最为敏感的因素之一。聂磊为记者算了一笔经济账：
建设成本：相较于传统液冷，冷板式相变液冷技术无需额外建设水冷机房，节省了机房建设面积和制冷机组采购成本。“水冷机组采购成本高，而且要占用机房面积，我们的冷板式相变散热系统则无需这些投入。”
新近纪智能的冷板式相变液冷系统，主要由相变冷板、机柜、CDU、管道系统和冷凝器等组件构成。其工作原理，是通过热动力驱动低沸点环保工质，将芯片产生的热量从服务器内部高效转移至室外冷凝器进行散热。因此可以减少很多硬件设备的部署。
新近纪智能Neogenint相变式冷板
据新近纪智能官方网站介绍，相较风冷，冷板式相变液冷技术可减少90%的精密空调投入，减少80%的用于风冷散热能耗。相较单相冷板系统，因无需水冷机组与场地，亦可减少40%的液冷散热能耗。从整体看，可以节省约70%的液冷建设投入成本。
运营与维护成本：冷板式相变液冷系统能耗极低，可大幅降低数据中心散热系统能耗。同时，两相冷板液冷系统采用微负压设计，工质不易泄漏，且工质本身具有不易燃易爆，环境友好，制备成本及维护简便等优点。
“对于一个中型数据中心来说，采用冷板式相变液冷系统进行散热设计，在物料采购方面就能节省几千万，其后运营过程电费等也可以节省很大一笔支出。”聂磊先从成本算起，进而谈及增效：“一方面节省了很多空间，另一方面降低了运维难度，这些都可以提升客户服务的效率。”
推动产业走入智算时代
随着人工智能技术的普及，数据中心的功率密度必然进一步加大，传统的制冷方式已经难以承载智算时代的需求。新近纪智能的冷板式相变液冷散热技术，不仅适用于新建数据中心，也为传统数据中心的节能改造提供了新的思路。
“对于新建数据中心，我们可以提供整套的相变液冷解决方案，包括冷板、机柜、冷凝器等，聂磊表示：对于传统数据中心，我们的优势在于改造的灵活性和便捷性。大部分用户无需更换现有服务器和机柜，只需在服务器大功率芯片加装冷板，即可实现散热系统的升级改造。
“从全球产业链来讲，冷板式相变液冷技术是最适合当前场景的技术体系，”对于未来发展，聂磊认为浸没式在短期内难以大规模应用，“冷板式相变液冷技术，在散热效率、成本、部署难度等方面都取得了较好的平衡，更符合当前数据中心用户的实际需求。”
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