液冷服务器部署方式以及部署时需要注意哪些问题

液冷技术，作为一种高效、环保的冷却解决方案，在数据中心领域逐渐受到关注。尽管液冷技术在个人电脑中已有十多年的应用历史，但近期它在数据中心领域变得炙手可热。

本文将带您盘一盘液冷技术在服务器和数据中心领域的发展现状及液冷服务器的定义、特点、部署方式和未来发展。

液冷服务器发展现状

根据IDC发布的《中国半年度液冷服务器市场（2023上半年）跟踪》报告，中国液冷服务器市场在2023年仍将保持快速增长。2023上半年中国液冷服务器市场规模达到6.6亿美元，同比增长283.3%，预计2023年全年将达到15.1亿美元。此外，IDC预计2022-2027年，中国液冷服务器市场年复合增长率将达到54.7%，2027年市场规模将达到89亿美元。

同时，报告指出，在液冷服务器市场中，冷板式液冷占到了90%，主要因为传统数据中心对原有基础设施改造成本和难度的关注度较高，以及当前冷板式方案成熟度较高，商用基础较好。然而，长远来看，浸没式在散热效率和单机柜功率、空间利用率等方面比冷板式具有显著优势。

因此，尽管浸没式液冷技术的器件可维护性和兼容性较差，但空间利用率与可循环方面具有较好的表现，降低数据中心的能耗。同时，越来越多的主流IT设备厂商均已公开表明将加大研发力度并加快液冷产品迭代速度，未来中国液冷服务器市场将持续保持高速增长。

笔者看来，中国液冷服务器市场发展迅速，预计未来市场规模将持续扩大。同时，主流IT设备厂商也在加速研发和推出液冷产品，为市场增长提供动力。

液冷服务器的定义和特点

液冷服务器，也称为水冷服务器，是一种利用水或其他液体来进行散热的服务器。它采用水或其他液体进行散热，相比于传统的空气冷却方式，具有以下特点：

散热效果更好：液冷服务器可以更好地将服务器的温度降低到更低的水平，从而提高服务器的性能和稳定性。

节能环保：液冷服务器不需要使用风扇等机械设备进行散热，因此噪音更小，同时降低服务器的能耗，实现节能环保。

提高可靠性：液冷服务器可以提高服务器的可靠性，减少硬件故障的发生。

快速温度传递：液体的传热效果更好，是空气的25倍，温度传递效果更快更好。

液冷服务器适用于大型数据中心和高性能计算环境，以及需要处理大量数据的场景。它具有高效散热和低噪声等特性，可以提供更稳定、高效的服务器运行环境。

液冷服务器部署方式

液冷服务器主要分为冷板式液冷和浸没式液冷两大类型：

冷板式液冷技术，即利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。在该技术中，工作液体与被冷却对象分离，工作液体不与电子器件直接接触，而是通过液冷板等高效热传导部件将被冷却对象的热量传递到冷媒中，因此冷板式液冷技术又称为间接液冷技术。

该技术将冷却剂直接导向热源，同时由于液体比空气的比热大，散热速度远远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热，每单位体积所传输的热量即散热效率高达1000倍，可有效解决高密度服务器的散热问题，降低冷却系统能耗并降低噪声。

浸没式液冷技术，在浸没式液体冷却系统中，将服务器主板、CPU、内存等发热量大的元器件完全浸没在冷媒中，在工作状态下，各发热部件会产生热量，引起冷媒温升。当冷媒温度升高到系统压力所对应的沸点，冷媒工质发生相变，从液态变化为气态，通过汽化热吸收热量实现热量的转移，这种通过冷媒吸收热量冷却的技术即相变液冷技术。

浸没式相变液冷技术利用液体相变将热量直接带走，减少了传热过程的热阻，相比冷板式液冷，浸没式液冷技术具有更高的传热效率，是液冷之中更节能、更高效的新兴制冷模式。

液冷服务器的核心技术主要包括以下几个方面：

循环泵技术：循环泵技术是液冷服务器中的关键技术之一，它能够将冷却液循环流动，以便将服务器内部的热量传递到外部。循环泵的效率直接影响到液冷服务器的散热效果。

热交换技术：热交换技术是液冷服务器中的重要组成部分，它能够将服务器内部的热量通过热交换器传递到外部环境中。热交换器的设计直接影响到液冷服务器的散热效果和能源利用效率。

密封技术：密封技术是液冷服务器中的关键技术之一，它能够保证服务器内部的液体不会泄漏出来，同时能够保证服务器的正常运行。密封技术的可靠性直接影响到液冷服务器的安全性和可靠性。

用户应该如何部署液冷服务器？用户在部署液冷服务器时需要注意哪些问题？

部署液冷服务器需要考虑多个方面，包括服务器的选型、液冷系统的设计、数据中心的基础设施、维护和管理等。以下是一些建议：

服务器选型：根据应用场景和需求选择适合的液冷服务器型号。需要考虑服务器的计算能力、存储容量、网络带宽等，以及液冷系统的散热能力、能耗等因素。

液冷系统设计：液冷系统需要根据服务器的规格和数量进行设计，包括液冷管道、冷板、冷却液等。需要考虑液冷系统的散热效果、能耗、噪音等因素，并确保液冷系统的稳定性和可靠性。

数据中心基础设施：部署液冷服务器需要确保数据中心的基础设施能够支持液冷系统，包括电力供应、冷却系统、消防系统等。需要考虑基础设施的可靠性和安全性，以及液冷系统的兼容性和可维护性。

维护和管理：部署液冷服务器需要建立完善的维护和管理机制，包括定期检查、故障排除、系统升级等。需要考虑液冷服务器的维护成本和效率，以及系统的稳定性和安全性。

在部署液冷服务器时，需要注意以下问题：

1. 液冷系统的设计和安装需要专业人员进行，以确保系统的稳定性和可靠性。

2. 液冷服务器的维护和管理需要建立完善的机制，以确保系统的正常运行和安全性。

3. 液冷服务器的能耗和散热问题需要充分考虑，以确保系统的节能和环保性。

4. 液冷服务器的选型和部署需要考虑兼容性和可扩展性，以满足未来业务增长的需求。

液冷服务器未来发展趋势

随着数据中心规模的不断扩大及服务器技术的快速迭代，液冷系统的模块化与标准化将成为未来的发展趋势。通过将液冷系统划分为不同的模块，实现灵活配置与扩展，以满足不同规模及不同需求的数据中心的要求。同时，推动液冷技术的标准化发展，降低维护成本及提高系统的可靠性。

为了更好地适应不同类型的数据中心及多样化的服务器需求，液冷技术将持续进行创新与优化。包括优化液体循环系统、研发更高效的热交换器等，以提高冷却效率及能源利用效率。同时，液冷技术还将探索与其他节能技术的结合，如与风能、太阳能等可再生能源的协同作用。