這些機(jī)房里密密麻麻地擺滿了服務(wù)器，也就是我們常說的高性能電腦。

　　然而，現(xiàn)在這些電腦們正面臨一個非常棘手的大問題——它們實(shí)在是太“熱”了。

　　隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，我們對計(jì)算能力的需求像坐了火箭一樣往上躥，服務(wù)器的功率也越來越大，發(fā)出的熱量也隨之成倍增加。

　　過去，一個機(jī)柜的功率可能就像家里一臺取暖器，用大風(fēng)扇吹吹風(fēng)就能解決散熱問題。

　　可現(xiàn)在，一個機(jī)柜的功率能頂?shù)蒙蠋资_空調(diào)同時制熱，傳統(tǒng)靠風(fēng)扇吹風(fēng)的“風(fēng)冷”散熱方式，就像想用一把蒲扇給煉鋼爐降溫一樣，已經(jīng)完全力不從心了。

　　這種情況帶來了一系列嚴(yán)重后果。

　　首先，那些價格昂貴的芯片，比如CPU和GPU，因?yàn)闇囟忍?，為了自我保護(hù)，會自動降低運(yùn)行速度，這就好比一個運(yùn)動員因?yàn)樘鞖馓珶岫坏貌环怕_步，導(dǎo)致我們花大價錢買來的計(jì)算能力，有相當(dāng)一部分被白白浪費(fèi)掉了。

　　更讓人頭疼的是能源消耗問題。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個大型數(shù)據(jù)中心里，有將近一半的電費(fèi)都花在了給服務(wù)器降溫這件事上。

　　這是一個非常驚人的數(shù)字。

　　行業(yè)預(yù)測顯示，到了2024年，全國所有數(shù)據(jù)中心加起來的總耗電量，可能會超過4000億度電，這個電量相當(dāng)于三峽水電站全年發(fā)電量的四倍。

　　一邊是計(jì)算能力因?yàn)檫^熱而發(fā)揮不出來，另一邊是巨量的電力被用來散熱，這種局面形成了一堵無形的“能耗墻”，嚴(yán)重阻礙了我們數(shù)字經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

　　因此，如何更高效、更省電地給這些計(jì)算巨獸們“退燒”，已經(jīng)成了一個必須解決的難題。

　　正是在這樣的背景下，一種全新的散熱技術(shù)——“液冷”，開始從幕后走向臺前，并被寄予厚望。

　　簡單來說，液冷就是不再用空氣，而是用液體來帶走服務(wù)器產(chǎn)生的熱量。

　　這個道理其實(shí)我們生活中很常見，比如汽車的發(fā)動機(jī)就是靠水箱里的冷卻液來降溫的，因?yàn)樗膶?dǎo)熱能力比空氣強(qiáng)得多。

　　把這個原理應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心，就帶來了革命性的變化。

　　液冷技術(shù)的好處非常明顯。

　　首先是節(jié)能效果立竿見影。

　　衡量數(shù)據(jù)中心能源效率有一個關(guān)鍵指標(biāo)叫PUE，這個數(shù)值越接近1，就說明電力被有效利用的程度越高，浪費(fèi)在散熱等方面的能源就越少。

　　傳統(tǒng)風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心的PUE值通常在1.5左右，意味著給服務(wù)器用1度電，就需要額外花費(fèi)0.5度電來給它降溫。

　　而采用液冷技術(shù)后，這個PUE值可以輕松降到1.1以下，也就是說，散熱消耗的能源直接減少了超過百分之四十。

　　這節(jié)省下來的不僅僅是電費(fèi)，更是寶貴的社會能源資源，完全符合國家提出的“雙碳”節(jié)能減排戰(zhàn)略方向。

　　其次，液冷能夠徹底釋放服務(wù)器的計(jì)算潛力。

　　通過液體循環(huán)散熱，可以讓芯片的工作溫度比風(fēng)冷環(huán)境下降低20攝氏度以上。

　　芯片始終保持在涼爽舒適的狀態(tài)下，就能火力全開，穩(wěn)定地以最高性能運(yùn)行，再也不會出現(xiàn)因?yàn)檫^熱而自動降速的情況。

　　據(jù)測算，僅此一項(xiàng)，就能讓服務(wù)器的有效算力輸出提升大約百分之三十。

　　這相當(dāng)于在不增加硬件投入的情況下，憑空多出了更多的計(jì)算能力。

　　再者，液冷也讓數(shù)據(jù)中心的建設(shè)更加緊湊和高效。

　　由于液體的散熱效率遠(yuǎn)高于空氣，服務(wù)器機(jī)柜可以挨得更近，不再需要為空氣流通預(yù)留大量空間。

　　這樣一來，同樣大小的機(jī)房里可以容納更多的服務(wù)器，單位面積的計(jì)算能力大大增強(qiáng)，單機(jī)柜的功率密度也能輕松突破100千瓦，為未來更高性能的AI計(jì)算集群部署好了基礎(chǔ)。

　　同時，被液體帶走的熱量其實(shí)是一種可以回收利用的資源。

　這些帶有溫度的冷卻液可以被引導(dǎo)去為周邊的辦公樓、居民區(qū)提供暖氣，或者為溫水游泳池加熱，實(shí)現(xiàn)能源的梯級利用，真正做到綠色環(huán)保。

　　目前，主流的液冷技術(shù)主要有幾種不同的實(shí)現(xiàn)方式。

　　一種是“冷板式液冷”，這種方式比較溫和，它不對服務(wù)器做大的改動，而是在CPU、GPU這些發(fā)熱量最大的核心部件上，安裝一個內(nèi)部有冷卻液流動的金屬板，像貼退燒貼一樣，精準(zhǔn)地把熱量帶走。

　　它的優(yōu)點(diǎn)是改造起來比較方便，非常適合對現(xiàn)有的老舊風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心進(jìn)行升級。

　　另一種是“浸沒式液冷”，這種方式就比較徹底了。

　　它是將整個服務(wù)器的主板完全浸泡在一種特制的、不導(dǎo)電的冷卻液里，讓電子元件在液體環(huán)境中工作。

　　這種方式的散熱效率是最高的，特別適合那些對性能要求極高的AI計(jì)算中心和超級計(jì)算機(jī)。

　　還有一種叫“噴淋式液冷”，它像一個精密的淋浴系統(tǒng)，會根據(jù)服務(wù)器內(nèi)部各部件的溫度，對準(zhǔn)發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行冷卻液噴淋，也是一種高效的散熱方式，不過技術(shù)還在不斷發(fā)展和完善中。

　　面對液冷技術(shù)帶來的巨大機(jī)遇，我們國家的企業(yè)和政策也迅速行動起來。

　　工信部等部門已經(jīng)明確要求，新建的大型數(shù)據(jù)中心PUE值必須低于1.3，這實(shí)際上就為液冷技術(shù)的普及鋪平了道路。

　　國內(nèi)三大電信運(yùn)營商作為數(shù)據(jù)中心建設(shè)的主力軍，也制定了明確的時間表，計(jì)劃到2025年，其采購的服務(wù)器中采用液冷技術(shù)的比例要超過50%。

　　在應(yīng)用層面，無論是國際芯片巨頭英偉達(dá)最新的人工智能芯片，還是國內(nèi)華為、阿里、騰訊等公司新建的智能計(jì)算中心，都已經(jīng)全面轉(zhuǎn)向液冷方案。

　　在“東數(shù)西算”這樣的國家戰(zhàn)略工程中，新建的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目里，液冷技術(shù)的滲透率也已經(jīng)超過了四成。

　　從英維克、高瀾股份到曙光數(shù)創(chuàng)等一批國內(nèi)企業(yè)，已經(jīng)在液冷技術(shù)的各個環(huán)節(jié)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并且技術(shù)水平在全球范圍內(nèi)都處于領(lǐng)先地位。

　　當(dāng)然，任何新技術(shù)的推廣都會遇到一些初期的挑戰(zhàn)，比如液冷系統(tǒng)的初始建設(shè)成本比風(fēng)冷要高一些，大概需要兩到三年的時間才能通過節(jié)省的電費(fèi)收回投資。

　　同時，機(jī)房的維護(hù)人員也需要學(xué)習(xí)新的技能，來管理和維護(hù)這些復(fù)雜的液體循環(huán)系統(tǒng)。

　　但從長遠(yuǎn)來看，這些都是發(fā)展過程中可以克服的問題。

　可以預(yù)見的是，隨著人工智能時代的全面到來，數(shù)據(jù)中心的液冷化轉(zhuǎn)型已經(jīng)不是一道選擇題，而是一條必由之路。

　　它不僅關(guān)系到我們能否擁有足夠強(qiáng)大和經(jīng)濟(jì)的算力，更關(guān)系到整個數(shù)字社會的可持續(xù)發(fā)展。

　　這場圍繞著數(shù)據(jù)中心“退燒”的技術(shù)變革，正在為中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈帶來前所未有的發(fā)展新機(jī)遇。
(本文來源：機(jī)房360)