数据中心主要制冷技术包括风冷、不锈钢换热管、蒸发冷却管和自然冷却方式

近年来,人工智能、云计算、物联网、区块链等技术的不断进步,对电子信息设备的性能和集成度提出了越来越高的要求,随之而来的高热密度和巨额能耗等问题对数据中心制冷技术也提出了更高的挑战,具体表现在以下几个方面:

1.底层基础设施性能的不断提升带来数据中心能耗的显著增加。目前,高性能计算处理器单机热负荷已达到一般处理器的2倍以上,单机柜整体功耗已经翻倍,且数据中心的体量亦在与日俱增,高能耗已经成为一个亟待解决的问题。

2.电子器件功率和封装密度引发热流密度的急剧提升。据统计,失效的电子器件中有55%是由于温度过高或不均造成的,面对高功率和高封装带来的前所未有的不锈钢冷却管需求。

3.高效制冷成为数据中心转型的重要环节。冷却能耗占总能耗的40%左右,且运行过程中温度的不断升高会造成巨大隐患,因此提高制冷效率是高能效、高密度配置转型的有效手段。

4.国家已经颁布了一系列政策,旨在引导数据中心向绿色、高效的方向发展。如2020年国家发改委颁布的《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》中提到,2025年前大型数据中心PUE<1.3。这一举措极大推动了冷却技术的升级。

目前,数据中心主要制冷技术包括风冷、不锈钢换热管、蒸发冷却和自然冷却,其中风冷技术虽然凭借其低成本、易维护等特性成为当前主要冷却方式,但也存在其局限性:

1.采用集中制冷模式冷却机架内所有的电子器件,加之空气的换热系数较低,导致制冷效率低下、冷却能耗过高。此外,冷热空气换热不均匀会形成局部热点,而为消除这些热点又会造成过度冷却、额外耗能。

2.需要大量的空间来放置空调、机架和送风通道,导致占用空间大、部署密度低。

3.常年不间断的运行模式,造成天然冷源的浪费,不利于节能环保。

传统风冷模式逐渐遇到瓶颈,数据中心制冷技术向精细化转变已成必然趋势,在此背景下,不锈钢换热管技术以其高效绿色的特点引起行业的普遍关注。