随着深度学习、大数据处理等AI应用的爆发，数据中心的服务器负载剧增，散热难题愈发严峻。传统散热方式在应对高密度、高发热量的需求时，已难以招架。
此时，液冷服务器凭借独特优势脱颖而出。它采用液体作为散热介质，散热效率远高于风冷，能有效降低服务器温度，减少硬件故障率，保障服务器稳定运行。且液冷系统无需压缩机、风机等高耗能设备，仅需水泵等少量低耗电器件，与空冷相比，液冷的总利用效率高出15%，能耗大幅降低，为企业节省大量成本。
数据中心冷却系统
● 数据中心能耗分布
数据中心消耗了全球约2%的能源，而在一个数据中心里，平均有38%的能耗用于冷却系统，约占其运行支持系统的总能耗量的80%。长期以来，控制能源效率(PUE)是数据中心得以高效运行的关键之一。
另外，还有一个重要参数不可忽视――水资源利用效率(WUE)。数据中心的用水量巨大，但长期以来，人们对此的关注度并不高。一个数据中心每天可能需消耗多达2万吨的饮用水。随着可用水资源不断减少，这种供需失衡常常使得数据中心与其他用水者之间产生冲突。
因此，改造数据中心的冷却系统是降低整体能耗、节约用水和减少运营成本的最有效方法之一。
● PUE和WUE平衡的数据中心冷却方案
美国维谛技术公司：部署>30kW的高功率密度的机架时，都必须要采用液冷方案，无论是边缘数据中心还是核心数据中心，因为空冷方案无法提供维持IT系统可靠性所需的散热能力。
位于芬兰哈米纳的谷歌数据中心，使用海水作为主要的冷却手段。该数据中心由一座废弃的造纸厂改造而成，有一条现成的海水隧道连接到建筑内部，过去曾用于造纸工艺的冷却。该数据中心大获成功，谷歌正考虑投资6.7亿美元在此处建立第二个数据中心。
无独有偶，多伦多Cologix和Equinix也选择将他们的设施连接到安装在湖水深处，利用安大略湖的湖水进行冷却——抽取安大略湖表层的水作为饮用水，而常年保持在4℃的深层水则会通过3根5公里长的取水管抽取到数据中心，经过滤后用于其冷却系统。
● 数据中心液冷方式
如上图所示，基于数据中心的体量，选择的液冷方式和基础设施要求也不尽相同。
如浸没式冷却，可提供最高的冷却能力和最节能节水的效果，更好地为未来发展做好准备。该系统的工作原理是将服务器直接浸入介电液体中，介电液体可以是天然或合成油类、碳氢化合物或基于含氟化合物的液体。
该方案最大限度地提高了液体的导热能力，从而轻松实现节能节水的效果。浸没式冷却系统可以设计为单相或两相，两相系统使用特殊制配的低沸点介电流体，通过服务器产生的热量使液体沸腾并发生相变(液相到气相)，产生的蒸汽会被放置在罐顶的冷却盘管冷凝，并在重力的作用下流回罐内进行连续循环。
● 液冷系统核心部件：冷却分配单元(CDU)
不论水冷背门、冷板式冷却还是浸没式液冷，虽然其工作原理存在差异，但它们的液体系统都需要一个专用的基础设施来创建一条流体冷却回路，使服务器得以散热，并为散出的热量提供收容场所。
冷却分配单元(CDU)是所有液冷系统的核心部件，负责为液冷提供受控的冷却液。液冷系统通常包含两条回路，二者由CDU中的热交换器相连。一次回路从二次回路中吸收热量，并通过冷却塔或风扇将热量散发出去。二次回路与服务器接触，其流量由CDU控制，旨在平衡液体流量以满足特定的冷却需求。
重要的是，只有对整套冷却系统进行合理配置，才能发挥数据中心的全部潜力。该系统的设计不仅要能够处理日常冷却负载，还要能够从容应对突增的负载，兼顾未来的需求增长。
格兰富数据中心冷却方案
● 数据中心架构概览
如图所示，水泵是数据中心的重要组成部分，被广泛运用于各种应用：温度控制、水处理、废水输送和增压。
它们是数据中心迈向更高效的关键环节，使用格兰富新型水泵解决方案可实现智能控制，从而优化冷却循环，最多可降低70%的能耗。
● 格兰富数据中心冷却方案
液冷系统的散热效果和稳定性都与水泵的性能直接相关。如果液冷水泵的性能不好、稳定性不佳，则会导致散热效果不佳，甚至会影响到服务器的正常运行。同时，液冷水泵的智能化程度也很重要，低维护成本、低电耗水耗、以及“无感知”智能冷却等优势能让数据中心的运营更加畅通，更好地为未来做好充分准备。
格兰富智能泵，也称E泵，能以更好、更高效、更智能的方式控制冷却系统。
与传统的液冷系统相比，E泵的调试更加便利，可根据系统负荷的变化，实时调整转速，优化温度控制，从而无需对系统阀门进行复杂的调节和校准。
使用配备变频器的E电机，能够平衡一次 / 二次回路，使得CDU能够在恒温控制模式下运行，并对任何工况变化实时做出响应，从而优化能源使用，显著降低能耗。
（来源：格兰富工业解决方案）
