2023领行者｜曙光数创液冷技术的十年一剑

编者语

以大视野看数据中心之大发展，洞察数据中心的今天和明天。益企研究院战略合作伙伴CDCC近日邀请曙光数创高级副总裁张鹏博士进行独家采访，探讨数据中心液冷技术的昨天、今天和明天。

曙光数创前身是中科曙光的数据中心产品事业部，曙光从2012年开始做液冷技术的探索，确立冷板和浸没两种技术路线。在2015年推出了冷板标准化产品，截止到2022年底，曙光承建的液冷数据中心已经落地了数十座，累计建设规模超过200兆瓦。

十年一剑，我们见证了曙光数创在液冷方面的领跑！

张鹏 曙光数创高级副总裁

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CDCC：据悉，热映电影《流浪地球2》中的550W智能计算机是由贵司提供的浸没式液冷计算机模型，您是否方便介绍一下相关背景？

张鹏：是的，是我们公司提供的模型。因为《流浪地球》的故事背景是在未来，当时剧组需要打造一种未来的、极具科技感的可以协同整个地球算力需求的一个超级计算机，因为曙光一直是先进计算的领军企业，所以剧组就找到了我们，要我们给出一个方案。最终我们给剧组提供了一组非常先进、非常酷炫的全浸式液冷计算机模型。简单说，就是把计算机泡在液体中运行。

实际上，我们提供的并不完全是一个科幻道具，其原型是我司最先进的全浸式液冷计算机TC8600。而且，近些年由曙光数创承建落地的十余座大型数据中心都采用了这种全浸式液冷技术，最长的已经累计运行超过5年。

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CDCC：以前，将服务器泡在液体里运行还是梦想。今天，这种梦想已经成为现实。您认为数据中心行业未来是否会大量使用液冷技术？液冷技术会发展到什么程度？

张鹏：我觉得数据中心行业采用液冷技术慢慢成为一个趋势。主要是有两个原因,一个芯片的散热，另一个是节能减排。

芯片散热现在到了一个所谓的后摩尔时代，半导体的制程工艺发展明显放缓，以前可能像服务器的一个CPU的功耗只有100、200瓦，但目前主流的CPU功耗是270瓦，下一代CPU预计为350瓦。还有GPU，现在主流的GPU功耗可以达到700瓦、800瓦，这在以前是不可想象的。也就是说，风冷散热不能满足这种服务器芯片散热的需求，这时候服务器本身就需要一个更先进的冷却技术来解决芯片散热问题。

另一方面，从全社会看，现在双碳已成为国家战略。随着目前各行各业对数字化、信息化需求的增加，数据中心每年都以两位数增长。有统计表明，全国数据中心能耗占全社会总用电量的比例逐年增加，所以说数据中心行业是一个妥妥的“电老虎”行业，而液冷技术可以很好地解决高功耗的问题，以此来提升系统能效，从而降低整个服务机和数据中心的能耗。

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CDCC：您认为液冷发展路径是怎样的？会有几个发展阶段？

张鹏：虽然液冷慢慢成为被数据中心行业和服务器行业所接受的一种主流技术，但是液冷技术实际上正处于百家争鸣的阶段。液冷技术路线也分好多种技术流派，比方说有间接接触冷板式，冷板技术中液体又分很多种，如有水溶液包括氟化液，还有直接接触式（浸没式）。浸没式又分为单相、相变，也分为机柜级或者服务器级，现在是很多不同的技术路线共同发展。

从我个人看来，在中高功率密度，比如单机柜超过10千瓦到大几十千瓦甚至到一百千瓦这个区间，不管从成本还是散热能力来看，可能冷板会成为主流。而如果超过更高功率，比如到100千瓦以上的单机柜功率密度，可能相变浸没是一个很好的解决方案。

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CDCC：液冷的功率密度很高，单机柜算力更大。从行业整体来看，对数据中心整体数量会带来影响吗？

张鹏：对数据中心未来数量或者建设模式的影响，首先要看需求。目前全社会对信息化、数字化的需求是持续增长的，无论是云计算、大数据还是互联网应用，包括人工智能的发展越来越快。最近一段时间，ChatGPT几乎让中国整个互联网行业集体焦虑，这肯定会进一步促进AI算力的需求量。还有，5G通信正在快速发展。这些都会带来数字化、信息化需求的持续增长。

刚才说到双碳要求，我个人认为，未来数据中心发展可能会呈现出两极分化。首先需求，数据中心会越来越多，这是肯定的。但数据中心更多会出现超大型数据中心，不管从成本、运维、还有能耗，包括液冷的一些新技术应用，超大型数据中心会有更大收益。另外，在需求侧会有很小的边缘计算的需求，边缘计算这种特别小型的数据中心会有所增长。反而是中型数据中心或者以前管理不完善的数据中心慢慢会减少。

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CDCC：您认为目前困扰液冷发展的最大阻力在哪里？

张鹏：标准缺乏是重要一点。现在数据中心液冷技术的技术流派比较多，各个流派或者各个技术路线并没有形成很好的标准，这也是数据中心行业的一个使命，希望CDCC等行业组织尽快地制定出从用户到行业上下游都通用、都认可的相关标准，这样就会极大地促进液冷技术的应用。

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CDCC：相对于传统风冷技术来讲，液冷技术具有哪些创新点，曙光数创在液冷方面实现了哪些突破？

张鹏：液冷技术主要解决未来高功率芯片散热问题以及整个行业对节能减排的强制要求。曙光数创前身是中科曙光的数据中心产品事业部，曙光从2012年开始做液冷技术的探索，确立冷板和浸没两种技术路线。在2015年推出了冷板标准化产品，截止到2022年底，曙光承建的液冷数据中心已经落地了数十座，累计建设规模超过200兆瓦。曙光液冷技术具备技术最领先、部署落地最多、运行时间最长、产品最成熟、经验最丰富等优势。

全浸式液冷技术主要应用在高功率场景，曙光全浸式相变液冷技术今年年初刚刚获得了北京市科技进步一等奖。所以说无论从国内看还是从全球看，曙光浸没式液冷技术都是领先的。

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CDCC：数据中心的液冷场景现在已经走进现实，在未来还会有哪些新的技术突破？

张鹏：首先，绿色能源、储能。随着需求不断增加，数据中心的规模不断增大，慢慢地会涌现更多的技术，比方说在双碳方面，既然数据中心能耗这么高，从数据中心能源供给侧肯定会有一些新的技术、新的产品、新的设备出现，比如绿色能源、储能，包括更多地使用可再生能源。

其次，建设模式。整个数据中心现在的建设模式还是传统的土建、机电，慢慢地更多会采用模块化部署，去减少建设过程中的碳成本和时间成本等。

再有，余热利用。数据中心这么大的一个体量，它每年用的电全部变成废热排到大气中，这些热量可不可以做一些余热利用，比如应用在市政供暖，包括农业、养殖业，这方面会有一个非常大的想象空间。

中研益企（北京）信息技术研究院有限公司（益企研究院）是面向数据中心、云计算、AI等信息科技领域最新技术和数字化应用的研究机构，长期致力于数据中心与云计算基础设施领域的新技术和新产品研究，帮助企业用户更快更好的接受新技术和新产品方案。通过研究、推广国内外领先的技术和方案，以及专业顾问、咨询等服务，降低市场和用户接受新技术、新方案的成本。在过去几年中发布的《2018中国超大规模云数据中心考察报告》、《2021中国云数据中心考察报告》、参编的《国家“东数西算”工程背景下新型算力基础设施发展研究报告》均广受业内好评。目前益企研究院已入驻多家平台，为安谋科技（Arm China）极术社区合作伙伴。

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