資料中心的液體冷卻選項

資料中心營運商正在評估液體冷卻選項，這是因為加工密集型計算應用的增長。到 2026 年，液體冷卻設備銷售市場將達到 30 億美元，因為組織使用更多的雲端服務，利用人工智慧 (AI) 推動先進的分析和自動化决策，並實現區塊鏈和加密貨幣應用程式。

目前，資料中心支援超過 20 千瓦 (kW) 的機櫃功率要求，但市場走向則是朝向需求至 50 千瓦或以上。新一代中央處理單元 (CPU) 和圖形處理單元 (GPU) 的熱密度屬性比上一代架構更高。此外，伺服器製造商正在將更多 CPU 和 GPU 封裝到每個機架中，直到滿足高效能運算和 AI 應用的加速需求為止。

空氣處理現在開始浮現出本身的限制。空氣冷卻系統無法以高效、永續的方式為這些高密度機櫃提供冷卻服務。

因此，資料中心營運商正在調查其液體冷卻選項。液體冷卻利用更高的水或其他液體的熱轉移特性，支持高密度機櫃的高效以及低成本冷卻服務，且比使用空氣冷卻要高達 3000 倍多的效率。經過長期大型主機和電競應用驗證，液體冷卻正在擴展，保護全球資料中心的機架安裝式伺服器。

Vertiv 建立了廣泛的資源，幫助您瞭解採用液體冷卻要面臨的挑戰、機會和技術要求。這些資源將幫助您確定如何在您的資料中心中應用和擴展液體冷卻。

我們將以多快的速度接近液冷資料中心的臨界點?

液體冷卻與空氣冷卻：熱管理系統如何演進

瞭解液體冷卻選項和效能

資料中心營運商正追求採用三種液體冷卻方式中的一種。他們正在開發純液體資料中心、適用於未來的空氣冷卻設施和新的基礎設施，以在未來支援液體冷卻機櫃，並在目前缺乏基礎設施支援的空氣冷卻式設施中整合液體冷卻。大多數人可能會選擇後者的途徑，獲得滿足短期業務需求的能力，並提供快速的投資回報。

安裝液體冷卻裝置可以變得複雜。資料中心團隊將希望與合作夥伴合作，以考慮關鍵問題，包括管道需求、冷卻分配、平衡容量、風險緩解策略和排熱系統。

您對於液體冷卻的選擇包括：

• 後門熱交換器 – 被動或主動換熱器將 IT 設備機架的後門更換為液體換熱器。這些系統可以與空氣冷卻系統結合使用，實現混和機架密度的冷卻環境。

• 直接晶片到晶片上液體散熱 – 直接晶片到晶片冷板放在電路板的熱生成元件之上，透過單相冷板或兩相蒸鍍單元散熱。這些冷卻技術可以去除機架中設備生成的大約 70-75% 的熱，剩下的 25-30% 的熱，必須通過氣冷系統加以移除。

• 浸沒式冷卻方法 – 單相和兩相浸沒式冷卻系統將服務器和機架中的其他部件浸入導熱介質液體或流體中，無需氣冷。這種方法最大限度地提高了液體的熱傳遞效能，是市場上最節能的液體冷卻形式。

液體冷卻系統維護要求

迄今為止，對液體冷卻業務增長最大的阻礙是資料中心營運商擔心流動的液體會對機櫃造成的可能相關風險。現今部署的液冷系統透過限制分配液體量，並將液體檢測技術整合到系統組件中，以及管路系統的重要位置，將設備損壞的風險降至最低。

使用介電質液體時，會消除設備因液體外洩而損壞的風險，但是，由於這些液體的高成本，需要採用類似於水基系統的外漏檢測系統。開放式計算專案的論文外漏偵測和整合推薦給所有人閱讀，將液體冷卻系統應用到資料中心

無論您在何種液體冷卻歷程的那一階段，Vertiv 都能為您提供解决方案和服務，幫助您實現您的業務目標和技術要求。

作為熱管理的全球領導者，Vertiv 提出了一種全面的液體冷卻方法。我們的解决方案奠基的基礎在於多年的研發合作，包括能源智能電子系統中心 (ES2) 合作夥伴大學、環保電網和開放式計算專案以及環保革命冷卻。

透過這些努力和我們密集的液體冷卻 R&D 計劃，Vertiv 跟上了不斷變化的顧客需求。我們提供了一個組合的解決方案，支援混合空氣和液體冷卻，以及完全液冷的資料中心，包括：

• 冷卻劑分配單元（CDU）和室內冷卻裝置設計為資料中心冷卻系統提供完整的基礎設施解决方案

• 主動和被動後門熱交換器

• 創新且高效的浸沒式冷卻系統

• 設計用於與液體冷卻 CDU 和冷卻裝置的排熱系統

• 改造解決方案，使空氣冷卻設備可以被改造以支援液體冷卻

• 液體冷卻基礎設施的調試、啓動和運作的既定實踐和服務