液冷?水冷?温水水冷?这些液冷技术名词是一回事儿吗?

作者:兰洋科技    浏览量:4368    时间:2023年04月16日    标签: 液冷系统 水冷散热 冷板式液冷

液冷技术比较关注的朋友大概已经捕捉到些许不同,液冷服务器水冷超算集群,这都是什么样的存在呢?我们今天就带着这一问题一探究竟。

液冷?水冷?是一回事儿吗?

液冷,是指通过液体来替代空气,把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。根据目前技术研究的进程,将液冷分类为了水冷和冷媒冷却,可用冷媒包括水、矿物油、电子氟化液等。按照冷却原理,又将液冷分为了冷板式液冷(间接式冷却)和浸没式液冷(直接式冷却)两种系统模式。

所以,液冷可能是水冷冷却液也可能是其他冷媒,需要根据应用场景的可靠性等级要求而定;但水冷一定是液冷技术范畴内的。

温水水冷又是什么GUI?

在液体冷却技术这一领域,又有许多细分的技术,例如浸没式液冷有相变和非相变流派之分,又例如冷板式液冷提出的液冷统称和温水水冷。明明是利用水来做冷却的,为什么又要用温水?

根据热力学第二定律,热量从高温热能源到低温热能源是可以自由流动的,无需外力做功。服务器计算核心CPU是主要的发热源,其正常工作一般要求核心温度不高于80℃,而室外温度是远远低于80℃的。那么根据热力学第二定律,CPU所发出的热量是可以在没有外加动力的情况下自发传导到室外的。那么从理论上讲,我们可以把传统风冷系统里面的散热风扇、空调、压缩机这些耗电大户全部去掉,并用液体代替换热系数差的空气,作为新的导热媒介,这就是液冷技术的基本方法论。

那么温水又是什么概念呢?温水,其实就是我们所说的30-45℃温度范围的水。为了去掉压缩机实现自然冷却,通过大量实验数据分析将进水的温度定为35-45℃范围之间,出水温度则在45-55℃左右,这样服务器的水冷循环系统将实现全年自然冷却,从而大幅降低数据中心PUE值。例如中国最大的电网仿真高性能计算平台,混合采用了风冷服务器和冷板式液冷服务器,共计750个计算节点,运行后的PUE值也很好地保持在了1.27左右。可见,采用常温水为计算机核心发热部件CPU进行冷却,摒弃压缩机这一解决方案在减少总体拥有成本的同时,显著增加了数据中心的能源效率,为实现高密度部署计算能力奠定了基础。

进水侧水温是不是越高越好

那么大家就会又有疑问,基于此方法论,进水温度是否可以设定高于45℃?是不是水温越高越好?在已经实现了全年自然冷却,达到散热效果节能降耗的情况下,再去提高进水温度意义不大。在室内侧进水温度极限值可以做到45℃,即便是进水温度再提高,能源使用效率提升空间也不大,但液冷系统可靠性开始降低,同时芯片散热效果也会变差,降低计算机系统的可靠性,得不偿失。

液冷技术逐渐从幕后走向前台,冷板式液冷技术更是比较成熟,已经开始了产业化进程。经过高性能计算市场的积累,希望在液冷技术方面经验丰富的兰洋科技能够继续带动液冷产业的发展。仅靠一家之力还远远不够,这就需要更多的厂家在液冷技术以及配套原材料研发方面投入更多的精力,形成产业链,完善了生态才能够持续快速发展。

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