數(shù)據(jù)中心液冷散熱有幾種方式

隨著5G萬物互聯(lián)時代的到來，高性能高密度的計算需求加速增長，數(shù)據(jù)中心能耗問題日益凸顯。

您對液冷散熱了解多少？應該選擇哪種液冷方式？對于冷凍液的又該做怎么的選擇？

1 液冷技術趨勢已成

眾所周知，如果散熱不良，高溫不僅會降低芯片的工作穩(wěn)定性，還會因為模塊內(nèi)部與外部環(huán)境間的溫差而產(chǎn)生過大的

熱應力，影響芯片的電性能、工作頻率、機械強度及可靠性。電子原件的故障發(fā)生率隨工作溫度的提高而呈指數(shù)關系增長，單個半導體元件的溫度每升高10度，系統(tǒng)的可靠性將降低50％。

應對大數(shù)據(jù)、超密度計算的“功耗墻”，使用液態(tài)冷卻液替代空氣來對計算機設備進行冷卻，是未來數(shù)據(jù)中心的一場技術革命。ResearchAndMarkets數(shù)據(jù)顯示，到2023年，全球液冷數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將達45．5億美元，年復合增長率將達27．7％。

液冷技術相對于傳統(tǒng)風冷技術有如下明顯優(yōu)勢：

－ 熱量帶走更多：同體積液體帶走熱量是同體積空氣的近3000倍。

－ 溫度傳遞更快：液體導熱能力是空氣的25倍。

－ 噪音品質(zhì)更好：同等散熱水平時，液冷噪音水平比風冷噪音降低20－35分貝。

－ 耗電節(jié)能更?。阂豪湎到y(tǒng)約比風冷系統(tǒng)節(jié)省電量30％－50％。

2液冷的分類

所謂的液冷，并不是單純指的水。指的是把高比熱容的液體作為傳輸介質(zhì)，將IT設備或者服務器產(chǎn)生的熱量帶走，使之冷卻。目前液冷技術主要有三種部署方式，分別是浸沒、冷板、噴淋三類方式。

冷板式：

將液冷冷板固定在服務器的主要發(fā)熱器件上，依靠流經(jīng)冷板的液體將熱量帶走達到散熱目的。冷板液冷解決了服務器里發(fā)熱量大的器件的散熱，其他散熱器件還得依靠風冷。所以采用冷板式液冷的服務器也稱為氣液雙通道服務器。冷板的液體不接觸被冷卻器件，中間采用導熱板傳熱，安全性高。

噴淋式：

在機箱頂部儲液和開孔，根據(jù)發(fā)熱體位置和發(fā)熱量大小不同，讓冷卻液對發(fā)熱體進行噴淋，達到設備冷卻的目的。噴淋的液體和被冷卻器件直接接觸，冷卻效率高；但液體在噴淋的過程中遇到高溫物體會有飄逸和蒸發(fā)現(xiàn)象，霧滴和氣體沿機箱孔洞縫隙散發(fā)到機箱外面，造成機房環(huán)境清潔度下降或?qū)ζ渌O備造成影響。

浸沒式：

將發(fā)熱元件直接浸沒在冷卻液中，依靠液體的流動循環(huán)帶走服務器等設備運行產(chǎn)生的熱量。浸沒式液冷是典型的直接接觸型液冷。由于發(fā)熱元件與冷卻液直接接觸，散熱效率更高，噪音更低，可解決防高熱謎底。浸沒式液冷分為兩相液冷和單相液冷，散熱方式可以采用干冷器和冷卻塔等形式。

－ 兩相液冷

冷卻液在循環(huán)散熱中發(fā)生相變。兩相液冷傳熱效率更高，但控制相對復雜。相變過程中壓力會發(fā)生變化，對容器要求高，使用過程中冷卻液易受污染。

審核編輯 黃昊宇