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文檔簡介
正文目錄一、片商于耗慮,大冷熱術(shù)發(fā)與入度 61、片內(nèi)集微液冷統(tǒng),CPU/GPU片廠加冷器/接冷系統(tǒng) 62、流芯廠布況 6二、冷控應(yīng)梳: 81、冷溫市空算 82、控解方供商 9三、力級趨下務(wù)器商速局冷務(wù)器品 101、板式冷于器整改較,沒液冷于務(wù)有高求 102、流服器商情況 四、三方IDC企積布局功液數(shù)中心 171、板式冷造較為熟浸式冷對數(shù)中重設(shè)計(jì) 172、流第方據(jù)廠商局況 23五、 互聯(lián)、營等戶極布液技術(shù) 241、聯(lián)網(wǎng)商望布局冷術(shù) 242、營商過點(diǎn)驗(yàn)證冷術(shù)能至2025年開規(guī)應(yīng)用 253、個政項(xiàng)采冷系作主冷技術(shù) 28六、耦付式合冷技路的展勢 291、耦交模及方案介 292、耦交模的優(yōu)勢 30圖表目錄圖1:數(shù)據(jù)心環(huán)冷技布梳理 5圖2:IntelCPU液冷示意 6圖3:Intel冷示例 7圖4:Intel與Sumber作的沒液系統(tǒng) 7圖5:液冷NVIDIAA100、H100 7圖6:冷A100GPU比于冷A100GPU的勢 7圖7:“兩熱管液服器 10圖8:“水冷熱管液務(wù)器 10圖9:CPU與管行交換 10圖10:“片板”液務(wù)器 10圖11:冷片務(wù)型 11圖12:光創(chuàng)沒冷工原理 11圖13:光ParaStor冷存系統(tǒng) 12圖14:光創(chuàng)冷箱產(chǎn)品 12圖15:興訊板冷系架構(gòu) 13圖16:興訊ICT一體方架圖 13圖17:中通服器冷解思路 13圖18:用板液術(shù)的R4900LCG5 14圖19:華液一解決案 14圖20:B5000G4LP液冷CDU示圖 15圖21:板液數(shù)心整鏈圖 17圖22:量配元換原示圖 17圖23:回歧示圖 18圖24:換頭構(gòu) 18圖25:連管示圖 19圖26:形路意圖 19圖27:板液一自然卻統(tǒng)例 19圖28:塔+冷機(jī)+換系示圖 20圖29:冷水組圖 20圖30:式卻塔/冷示意圖 20圖31:式卻示圖 20圖32:沒液系構(gòu)簡圖 21圖33:相沒液統(tǒng)結(jié)構(gòu) 21圖34:相沒液統(tǒng)結(jié)構(gòu) 21圖35:GRC維也科集群式22圖36:科光立式系統(tǒng) 22圖37:球據(jù)心柜功變情及測(kW) 23圖38:柜率度應(yīng)的熱卻式 23圖39:里浸式模塊 24圖40:里巴北中心冷統(tǒng) 24圖41:里磐久ImmersionDC1000系列 25圖42:為FusionServerCH140LV3 25圖43:為FusionServerProCH121LV5 25圖44:三運(yùn)商冷術(shù)發(fā)的年景 26圖45:國動和冷板液測試 27圖46:國動5G單相沒液試點(diǎn) 27圖47:國信5GBBU機(jī)柜冷點(diǎn) 27圖48:國信州中心板微塊點(diǎn) 27圖49:一化付解交付案 29圖50:盲解交方示例 29圖51:通信業(yè)史PEBand 31圖52:通信業(yè)史PBBand 31表1:Intel第代強(qiáng)理器 6表2:NVIDIAA100PCleGPU風(fēng)與冷號規(guī)格 7表3:中國務(wù)液場空測算 8表4:主要控的產(chǎn)品情況 9表5:主要控的技術(shù)備況 9表6:中曙液服器產(chǎn)類型 12表7:浪信液服器產(chǎn)線 14表8:寧現(xiàn)液服器產(chǎn)線 15表9:一側(cè)源議案 20表10:相沒和浸沒系對比 21表11:相沒冷系統(tǒng)立系對比 22表12:聯(lián)廠、商、府液技布情況 24表13:大營液術(shù)技布規(guī)劃 26表14:海信冷標(biāo) 27表15:要務(wù)廠體化/耦付式 29表16:耦付一交付式比 30KEYPOINTS:數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)加速布局液冷技術(shù)。數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游基礎(chǔ)設(shè)施(其中包含芯片提供商、ICT設(shè)備商等)、中游IDC服務(wù)提供商、下游終端客戶(其中包含互聯(lián)網(wǎng)廠商、運(yùn)營商及各行業(yè)客戶)。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心上中下游主體皆開始加速導(dǎo)入液冷解決方案,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:芯片廠商:CPUGPU服務(wù)器廠商:AIIDCIDCPUE管控指標(biāo);下游終端客戶:圖1:數(shù)據(jù)中心各環(huán)節(jié)液冷技術(shù)布局梳理資料來源:整理繪制一、芯片廠商出于功耗考慮,加大液冷散熱技術(shù)研發(fā)與引入力度 1、芯片內(nèi)部集成微流體液冷系統(tǒng),CPU/GPU芯片廠商加裝冷卻器/對接液冷系統(tǒng)后摩爾定律時代芯片算力與功耗同步大幅提升,一方面,學(xué)界創(chuàng)新性提出“于芯片內(nèi)部集成微流體液冷系統(tǒng)”,并逐步在業(yè)內(nèi)嘗試,主流CPU、GPU廠商則選擇加裝冷卻器、對接液冷系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)芯片的液冷散熱。主流CPU、GPU廠商則選擇加裝冷卻器、對接液冷系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)芯片的液冷散熱:CPU方面,IntelCPUCPU(AIO)CPUIHSIHS器,散熱器再將液體暴露于空氣中,實(shí)現(xiàn)冷卻的一次循環(huán)。GPU方面,NVIDIAA10080GBPCIeA10080GBPCIe單插槽液冷版本類似于桌面液冷顯卡,其中整合水冷頭,接口置于芯片尾部,方便對接液冷系統(tǒng),HGXA100則采用SXM圖2:IntelCPU液體冷卻示意資料來源:Intel官網(wǎng)、2、主流芯片廠商布局情況CPU方面,Intel2023Q1350W20231Intel產(chǎn)品名稱內(nèi)核數(shù)量最大睿頻頻率處理器基本頻率熱設(shè)計(jì)功耗Platinum8454H產(chǎn)品名稱內(nèi)核數(shù)量最大睿頻頻率處理器基本頻率熱設(shè)計(jì)功耗Platinum8454H323.40GHz2.10GHz270WPlatinum8458P443.80GHz2.70GHz350WPlatinum8460H403.80GHz2.20GHz300WPlatinum8462Y+324.10GHz2.80GHz300WPlatinum8468483.80GHz2.10GHz350WPlatinum8468H483.80GHz2.10GHz330WPlatinum8468V483.80GHz2.40GHz330WPlatinum8470523.80GHz2.00GHz350WPlatinum8470N523.60GHz1.70GHz300WPlatinum8470Q523.80GHz2.10GHz350WPlatinum8471N523.60GHz1.80GHz300WPlatinum8480+563.80GHz2.00GHz350WPlatinum8490H603.50GHz1.90GHz350W敬請閱讀末頁的重要說明 敬請閱讀末頁的重要說明 7資料來源:Intel官網(wǎng)、IntelIntelIntel2021Q2,IntelIntel可擴(kuò)展處理器,共同調(diào)整其核心數(shù)、Turbo頻率、TDPRASIntel1)2021年,IntelSumber會將至強(qiáng)架構(gòu)的CPU系統(tǒng)與精密冷卻技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)基于浸沒式液冷的余熱回收技術(shù);2)2022年,GRC(GreenRevolutionCooling)公司宣布將會為Intel至強(qiáng)處理器提供浸沒式液冷技術(shù)優(yōu)化;3)2023年,Intel發(fā)言人透露,Intel將會在其希爾斯伯勒工廠內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行浸沒式液冷創(chuàng)新技術(shù)研究。 圖3:Intel液冷板示例 圖4:Intel與Sumber 資料來源:Intel《綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新實(shí)踐——冷板式液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料來源:熱管理行業(yè)觀察、參考》、GPU方面,20225A100H100(DirecttoChip)80GBPCIeEquinixNVIDIANVIDIAA100PCleGPU28%NVIDIAGPUPUE1.151.6。表2:NVIDIAA100PCleGPU風(fēng)冷與液冷型號規(guī)格產(chǎn)品型號 A10080GBPCIeGPU顯存 80GBHBM2eGPU顯存帶寬 1935GB/s最大熱設(shè)計(jì)功耗(TDP) 300W外形規(guī)格 PCIe雙插槽風(fēng)冷式或單插槽液冷式資料來源:NVIDIA官網(wǎng)、 圖5:液冷NVIDIAA100、H100 圖6:液冷A100GPU相比于風(fēng)冷A100GPU 資料來源:NVIDIA、 資料來源:NVIDIA官方微信公眾號、二、液冷溫控供應(yīng)商梳理: 1、液冷溫控市場空間測算2025132.8AI10032.8億元;預(yù)計(jì)2028年國內(nèi)IDC液冷市場規(guī)模將達(dá)到250億元,其中AI服務(wù)器液冷市場規(guī)模達(dá)212億元、通用服務(wù)器液冷37.7億元;表3:中國服務(wù)器液冷市場空間測算2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E中國服務(wù)器出貨量(萬臺) 391.1 400.0 350.0 371.0 389.6 405.1 417.3 429.8yoy(%) 2.3% -12.5% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 中國AI服務(wù)器出貨量(萬臺) 5 6.0 14.0 20.0 25.0 30.8 36.9 43.5yoy(%) 20.0% 133.3% 42.9% 25.0% 23.0% 20.0% 18.0%AI服務(wù)器出貨量滲透率(%) 1.3% 1.5% 4.0% 5.4% 6.4% 7.6% 8.8% 10.1%AI服務(wù)器液冷滲透率(%) 5% 6% 20% 40% 50% 60% 70% 75%AI服務(wù)器平均功率(kW) 5.5 6.0 6.5 8.0 10.0 12.0 13.0 13.0100.0 132.8 184.7 212.357.618.22.61.8中國AI服務(wù)器液冷市場規(guī)模(億元)AI100.0 132.8 184.7 212.357.618.22.61.8中國AI服務(wù)器液冷市場規(guī)模(億元)yoy(%) 45.0% 602.2% 216.5% 73.6% 32.8% 39.0% 中國通用服務(wù)器出貨量(萬臺) 386.1 394.0 336.0 351.0 364.6 374.4 380.4 386.3yoy(%) 2.0% -14.7% 4.5% 3.9% 2.7% 1.6% 通用服務(wù)器液冷滲透率(%) 5% 5% 8% 10% 15% 20% 22% 25%通用服務(wù)器平均功率(kW) 0.6 0.8 0.9 1.1 1.2 1.25 1.3 1.3通用服務(wù)器單kW液冷價值量(萬元) 0.7 0.7 0.6 0.5 0.5 0.3 0.3 0.3中國通用服務(wù)器液冷市場規(guī)模(億元) 8.1 11.0 14.5 19.3 32.8 28.1 32.6 37.736.1% 31.6% 33.0% 70.0% -14.4% 16.2% 15.4%36.1% 31.6% 33.0% 70.0% -14.4% 16.2% 15.4%yoy(%)中國服務(wù)器液冷市場規(guī)模(億元) 9.9 13.6 32.7 76.9 132.8 160.9 217.3 249.937.7% 140.1% 135.1% 72.7% 21.2% 35.1% 15.0%37.7% 140.1% 135.1% 72.7% 21.2% 35.1% 15.0%yoy(%)資料來源:IDC、產(chǎn)業(yè)調(diào)研、整理測算2、溫控解決方案供應(yīng)商冷板式液冷解決方案浸沒式液冷解決方案主要組件液冷板Manifold冷板式液冷解決方案浸沒式液冷解決方案主要組件液冷板Manifold快速接頭CDU液冷管路干冷器水泵浸沒式液冷TANKCDU冷卻液水分配與冷卻塔英維克√√√√√√√√√√√申菱環(huán)境√√√√√√√√√√√高瀾股份√√√√√√√√√√√同飛股份外采√√√√√√佳力圖√√√√√√√√√√√網(wǎng)宿科技√√√√銀輪股份√√√√√資料來源:公司公告、CDCC、公司官網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)調(diào)研、表5:主要溫控標(biāo)的液冷技術(shù)儲備情況公司 冷板式液冷技術(shù) 浸沒式液冷技術(shù) 液冷技術(shù)進(jìn)展英維克 √ √ Intel液冷溫控重要合作伙伴,與超聚變共同深入研發(fā)全鏈條液冷解決方案,當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)500MW液冷項(xiàng)目交付申菱環(huán)境 √ √ 公司液冷解決方案已在中國移動南方基地液冷機(jī)房中完成測試,術(shù)方案成熟高瀾股份 √ √ 2022年8月,公司與GPU廠商芯動科技簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,當(dāng)前已實(shí)現(xiàn)服務(wù)器液冷相關(guān)產(chǎn)品樣件及小批量供貨2022年7月,公司宣布與超聚變合作開發(fā)數(shù)據(jù)中心溫控產(chǎn)品;同飛股份 √ √
2022年11月,公司宣布將錨定液冷服務(wù)器廠商、數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商與頭部互聯(lián)網(wǎng)公司,加快自身液冷產(chǎn)品拓展CPU液冷核心技術(shù),正加速推進(jìn)與核心客戶的合作布局√√佳力圖網(wǎng)宿科技 √ 已與中國電信、戴爾集團(tuán)簽訂合作協(xié)議,聚焦浸沒式液冷產(chǎn)品發(fā),目前液冷業(yè)務(wù)的收入占公司收入的比重仍然較低銀輪股份 √ 公司集裝式數(shù)據(jù)中心溫控系統(tǒng)已與下游客戶簽訂合作協(xié)議依米康 √ 公司已與重要戰(zhàn)略客戶聯(lián)合開發(fā)浸沒式液冷產(chǎn)品,預(yù)計(jì)將于2023年上半年進(jìn)行產(chǎn)品測試公司電子水泵系列、電子油泵系列和熱管理系統(tǒng)平臺產(chǎn)品已用于飛龍股份
GPU冷卻、AI服務(wù)器冷卻;當(dāng)前已有項(xiàng)目量產(chǎn),服務(wù)器液冷領(lǐng)域由于公司與客戶簽訂保密協(xié)議,暫時無法披露公司正積極探索將儲備的集成式熱管理系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)器熱管理場景之中,暫未形成具體商用方案及商業(yè)訂單北特科技川潤股份 √ 公司在數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、IDC、通信網(wǎng)絡(luò)等人工智能應(yīng)用方面公司正積極探索將儲備的集成式熱管理系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)器熱管理場景之中,暫未形成具體商用方案及商業(yè)訂單北特科技資料來源:公司公告、公司官網(wǎng)、三、算力升級大趨勢下服務(wù)器廠商加速布局液冷服務(wù)器產(chǎn)品 1、冷板式液冷對于服務(wù)器整體改動較小,浸沒式液冷對于服務(wù)器有較高要求冷板式加裝液冷模塊冷板式液冷對于服務(wù)器本身改動較小,主要途徑為加裝液冷模塊。冷板式液冷是最為典型的間接接觸型液冷技術(shù),在冷板式液冷系統(tǒng)中,服務(wù)器芯片等發(fā)熱器件不直接接觸冷卻液,而是通過裝配在電子元器件上的冷板(通常是銅、鋁等高導(dǎo)熱金屬構(gòu)成的封閉腔體)將熱量間接傳遞給封閉在循環(huán)管路中的冷卻液體,從而將主要發(fā)熱器件的熱量傳遞出去。冷板式液冷技術(shù)對現(xiàn)有服務(wù)器芯片組件及附屬部件改動量較小,液冷化改造可操作性相對較強(qiáng)。主要在服務(wù)器中加CDUManifoldCPUDIMM(呼和浩特)+此模式將服務(wù)器CPUGPU“水冷+熱管”液冷服務(wù)器:此模式將通過熱管導(dǎo)熱原理將服務(wù)器CPU、GPU“芯片冷板”液冷服務(wù)器:此模式采用泵驅(qū)動冷卻液流過芯片背部通道,冷卻液在通道內(nèi)通過板壁與芯片進(jìn)行CDU 圖7:“兩級熱管”液服務(wù)器 圖 資料來源:侯曉雯等《液冷服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用》(2019)、
資料來源:侯曉雯等《液冷服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用》(2019)、圖9:CPU與熱管進(jìn)行交換 圖10:“芯片冷板”液服務(wù)器資料來源:潘敏強(qiáng)《大數(shù)據(jù)中心芯片級非接觸液冷高效節(jié)能技術(shù)》(2021)、
資料來源:侯曉雯等《液冷服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用》(2019)、浸沒式要對服務(wù)器箱體定制化改造浸沒式液冷改造對于服務(wù)器本身及浸沒腔體具有較高要求。浸沒式液冷改造過程中,服務(wù)器箱體需要進(jìn)行定制,滿2)3)化以提高浸沒式液冷環(huán)境下電子信息設(shè)備的運(yùn)維效率。同時,浸沒式液冷服務(wù)器浸沒腔體應(yīng)該被設(shè)計(jì)頂部開蓋、由四個壁面和一個底面圍成的具有一定內(nèi)部容積的結(jié)構(gòu),分氣相區(qū)與液相區(qū),服務(wù)器主板浸沒于液相區(qū)內(nèi),氣相區(qū)保障氣密性良好,確保冷卻液蒸汽無泄漏;單項(xiàng)系統(tǒng)中液相區(qū)的液體溫度場需均勻,無局部熱點(diǎn),同一水平界面下溫差需要<5℃。實(shí)踐層面上,中科曙光以液冷刀片形式為行業(yè)提供服務(wù)器改造思路。浸沒式液冷技術(shù)基于液體直接制冷,當(dāng)前仍然處于發(fā)展早期,由于研發(fā)難度較大、投入成本較高,當(dāng)前入局的服務(wù)器廠商較少。中科曙光旗下子公司曙光數(shù)創(chuàng),專注于數(shù)據(jù)中心制冷基礎(chǔ)實(shí)施開發(fā),由其所開發(fā)的以液冷刀片服務(wù)器為核心的浸沒相變產(chǎn)品為行業(yè)提供技術(shù)商業(yè)化落地思路。液冷刀片服務(wù)器由刀片模塊,后插單板、電源等組成,通過設(shè)備后總接口置于冷媒之中。根據(jù)曙光數(shù)創(chuàng)方案,將液冷服務(wù)器全部浸沒于冷媒之中,CPU、GPU等發(fā)熱元器件通過冷媒相變換熱的方式實(shí)現(xiàn)散熱,氣化的冷媒進(jìn)入換熱器與常溫冷卻水換熱,冷凝為液體后,完成熱力循環(huán)。圖液冷刀片服務(wù)器型 圖12:曙光數(shù)創(chuàng)浸沒式冷工作原理 資料來源:高益兵等《刀片服務(wù)器液冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和探究》(2020)、
資料來源:曙光數(shù)創(chuàng)招股說明書、2、主流服務(wù)器廠商布局情況算力升級大趨勢下AI根據(jù)IDCAI20229.8%16.4%AINVIDIADGXA100640GBAMDRome77428顆NVIDIAA10080GBCoreGPU6.5kW中科曙光:高性能計(jì)算領(lǐng)軍企業(yè),深耕服務(wù)器液冷技術(shù)研發(fā)十余年中科曙光作為國內(nèi)液冷先進(jìn)計(jì)算的領(lǐng)導(dǎo)者,液冷技術(shù)研發(fā)經(jīng)歷“冷板式液冷技術(shù)”、“浸沒式液冷技術(shù)”、“浸沒2015C7000沒式液冷C8000系列、TC4600E-LP冷板式液冷刀片服務(wù)器產(chǎn)品線,覆蓋物理、化學(xué)、材料、生命科學(xué)、氣象等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域及金融、動漫等多行業(yè)。核心發(fā)熱部件采用液冷散熱方式,改造技術(shù)成熟并可有效控制成本。受制于成本與技術(shù)成熟度等因素,傳統(tǒng)液冷高C7000TC4600E-LP通過為服務(wù)器內(nèi)部主要熱源(CPU、內(nèi)存等)配置液冷冷板套件、封閉通道、豎直分液單元、液冷換熱單元等產(chǎn)品,對于傳統(tǒng)風(fēng)冷服務(wù)器進(jìn)行液冷改造設(shè)計(jì),整體冷板式液冷改造技術(shù)成熟,并可以有效控制成本,為后續(xù)液冷高性能服務(wù)器產(chǎn)業(yè)化提供可能。表6:中科曙光液冷服務(wù)器產(chǎn)品類型系列產(chǎn)品型號 系列產(chǎn)品示意圖 冷卻方式 機(jī)柜配置特點(diǎn)C7000系列 冷板式液冷
風(fēng)冷和液冷混合散熱:CPU、內(nèi)存采用液冷冷板散熱,其余部件采用風(fēng)冷散熱;標(biāo)準(zhǔn)42U機(jī)柜最多可放置9個液冷刀片機(jī)箱C8000系列 浸沒式液冷 采用一體化液冷散熱模塊,具有高密度換熱力,最高可達(dá)到420kWTC4600E-LP 冷板式液冷 風(fēng)冷和液冷結(jié)合:CPU和內(nèi)存采用液冷熱、其余部件采用風(fēng)冷散熱資料來源:中科曙光官網(wǎng)、曙光數(shù)創(chuàng)官網(wǎng)、高端計(jì)算領(lǐng)域浸沒液冷技術(shù)儲備充足,逐步向液冷存儲、AI液冷服務(wù)器、液冷集裝箱產(chǎn)品拓展。產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布的《東數(shù)西算下新型算力基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展白皮書》,公司在高端計(jì)算領(lǐng)域的浸沒式液冷技術(shù)與高密度刀160kW30倍。2022ParaStorAI20232AI訓(xùn)AI20233“”圖13:曙光ParaStor液冷存儲系統(tǒng) 圖14:曙光數(shù)創(chuàng)液冷集箱產(chǎn)品資料來源:中科曙光官網(wǎng)、 資料來源:中科曙光官網(wǎng)、ICT液冷一體化解決方案ICT冷一體化解決方案。公司當(dāng)前主要基于冷板式液冷技術(shù),形成單板級、插箱級、機(jī)柜級、機(jī)房級四個不同維度的液ITCTDC202315G5480W15dB,PUE1.13Whitley3)圖15:中興通訊冷板式冷系統(tǒng)架構(gòu) 圖16:中興通訊液一體化方案架構(gòu)圖資料來源:中興通訊官網(wǎng)、 資料來源:中興通訊官網(wǎng)、服務(wù)器方面,中興通訊聯(lián)合Intel等合作伙伴為客戶提供基于冷板式液冷與浸沒式液冷技術(shù)的多種定制化解決方案。CPU層面,中興通訊聯(lián)合英特爾將三維立體真空腔均熱板(3DVC)散熱技術(shù)引入服務(wù)器散熱設(shè)計(jì)中,相較于傳統(tǒng)導(dǎo)熱管散熱器,導(dǎo)熱由一維上升至多維,導(dǎo)熱面積擴(kuò)大、熱量傳遞更為均勻,提升性能的同時,成本降低20%左右。冷板式液冷方面,CPU等發(fā)熱器件直接接觸,技術(shù)成熟,無需對于服務(wù)器本身進(jìn)行大規(guī)模改造。其中,中興通訊歧管微通道冷板(MMC)的流量-流阻特性與承壓能力更為優(yōu)異,散熱效果更為顯著。浸沒式液冷方面,圖17資料來源:中興通訊官網(wǎng)、36氪、ICT產(chǎn)品解決方案新華三是國內(nèi)最早投入液冷技術(shù)研發(fā)的企業(yè)之一,在液冷服務(wù)器上有著多年的技術(shù)積淀。2017年,新華三開始在R4900G2B1600049.85W,CPU溫23℃(235WCPU),PUE1.220225UniServerR4900LCG5液冷服務(wù)NVIDIAA10080GBPCIeGPU21.3%PUE1.042()ICT(包含Manifold)/集中式CDUAI制冷模式演進(jìn)。2023熱回收等技術(shù),加速硬件制冷向AI圖18:采用冷板式液冷術(shù)的R4900LCG5 圖19:新華三液冷一體解決方案資料來源:H3C官方微信公眾號、 資料來源:2023中國數(shù)據(jù)中心液冷技術(shù)峰會、浪潮信息:全棧布局液冷,四大系列液冷服務(wù)器面向多樣化場景2022Allin300多項(xiàng)液冷技術(shù)領(lǐng)域核心專利,覆蓋冷板式液冷、熱管式液冷、浸沒式液冷,技術(shù)儲備充足,實(shí)現(xiàn)相變均溫、微通道CPU、GPU--150%。20223ORS3000SNF5260FM6、NF5260M6NF5280M645%。20226務(wù)器產(chǎn)品面向通用、高算力密度、AI5-7天,年產(chǎn)量可達(dá)10萬臺。表7:浪潮信息液冷服務(wù)器產(chǎn)品線產(chǎn)品類型 產(chǎn)品型號 產(chǎn)品示例 引入液冷技術(shù)類型 產(chǎn)品特點(diǎn)液冷通用服務(wù)器
NF5280M6 冷板式液冷NF5260M6 冷板式液冷
采用全新Intel第三代至強(qiáng)處理器最大功耗270W兼容液冷節(jié)點(diǎn)快接方案,解耦靈活獨(dú)特前I/O設(shè)計(jì),可提升熱敏部件壽命,運(yùn)維便捷預(yù)制化集成,整機(jī)柜交付液冷高密度服務(wù)器液冷高密度服務(wù)器i24LM6冷板式直接芯片液冷2U4支持液冷升頻,計(jì)算性能提升5%以上液冷整機(jī)柜服務(wù)器ORS3000S冷板式液冷冷卻效率提升50%N+N冗余集中供電設(shè)計(jì),支持多節(jié)點(diǎn)供電,保障高效供電效率AI務(wù)器NF5688M6冷板式液冷8顆NVIDIAA800GPU500WA800CPU冷板采用模塊化設(shè)計(jì)配備13個PCIe擴(kuò)展槽資料來源:浪潮信息官網(wǎng)、寧暢:冷板式液冷全線覆蓋,加速浸沒式液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)化落地進(jìn)程20223EVAC40%2022濟(jì)賦能綠色轉(zhuǎn)型案例集》中的B5000G4LPCPU部件級精確制冷,通過冷卻液帶走CPU80%-90%圖20:B5000G4LP節(jié)點(diǎn)液冷CDU示意圖資料來源:寧暢官方微信公眾號、2023112G50多節(jié)點(diǎn)服務(wù)器、邊緣服務(wù)器等全線產(chǎn)品,并在業(yè)內(nèi)首發(fā)支持第四代Intel至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器的浸沒式液冷服務(wù)器B7000。寧暢聯(lián)合Intel對于此次的浸沒式液冷服務(wù)器進(jìn)行了諸多創(chuàng)新,保障高性能的情況下降低散熱功耗,整體PUE≤1.05,年耗散揮發(fā)率小于3%。當(dāng)前浸沒式液冷服務(wù)器仍處于商業(yè)化落地的早期階段,入局玩家較少,寧暢B7000表8:寧暢現(xiàn)有液冷服務(wù)器產(chǎn)品線產(chǎn)品類型 產(chǎn)品型號 產(chǎn)品示例 引入液冷技術(shù)類型 產(chǎn)品特點(diǎn)產(chǎn)品類型 產(chǎn)品型號 產(chǎn)品示例 引入液冷技術(shù)類型 產(chǎn)品特點(diǎn)服務(wù)器AI務(wù)器
R620G50LP 冷板式液冷R620G40LP 冷板式液冷B5000G5LP 高效冷板式液冷B5000LPG4 高效冷板式液冷X660G45LP 冷板式液冷
第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器CPU55°C液冷散熱超80%,PUE<1.15,年節(jié)約成本可達(dá)千萬全新3UPI互聯(lián)架構(gòu),總線帶寬高達(dá)11.2GT/sCPU采用冷板式液冷散熱方式,采用中高溫液體有效降低能耗第四代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器4U88路計(jì)算節(jié)點(diǎn)整機(jī)PUE降低至1.124U8節(jié)點(diǎn)高密度架構(gòu),支持8個雙路計(jì)算節(jié)點(diǎn)PUE1.28NVIDIATeslaA800GPUCPU2*270WTDPGPU8*500WTDP資料來源:寧暢官網(wǎng)、四、第三方IDC企業(yè)積極布局高功率液冷數(shù)據(jù)中心 1、冷板式液冷改造技術(shù)較為成熟,浸沒式液冷需對數(shù)據(jù)中心重新設(shè)計(jì)冷板式液冷技術(shù)較為成熟,為當(dāng)前主流液冷改造方案。目前冷板式液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品市場上占比較高,互聯(lián)網(wǎng)巨頭以及數(shù)據(jù)中心設(shè)備企業(yè)多推出了商用化冷板式液冷服務(wù)器,而商用化的浸沒式液冷服務(wù)器較少,該項(xiàng)技術(shù)主要由阿里巴巴推動。冷板式液冷系統(tǒng)改造從整體結(jié)構(gòu)來看,冷板式液冷數(shù)據(jù)中心散熱系統(tǒng)架構(gòu)由室外(一次側(cè))和室內(nèi)(二次側(cè))兩部分組成。室外冷卻塔中的冷卻液通過室內(nèi)冷卻液體流量分配單元(CDU)提供冷卻液循環(huán)動力,經(jīng)CDU二次側(cè)輸出并與服務(wù)器中發(fā)熱電子元器件(CPU、GPU、內(nèi)存等)的導(dǎo)熱冷板直接進(jìn)行熱交換,形成的熱液經(jīng)CDU輸出到室外冷卻塔進(jìn)行冷卻后再循環(huán)。圖21:冷板式液冷數(shù)據(jù)中心整體鏈路圖資料來源:英特爾、? 冷量分配單元(CDU)是一種用于在液體回路之間進(jìn)行熱交換的裝置。CDU主要分為機(jī)架式(嵌柜式)機(jī)柜式和平臺式等,主要作用是隔離一次側(cè)與二次側(cè)回路,并在其內(nèi)部提供一次側(cè)與二次側(cè)的熱交換能力,此外,CDU的功能還包括對壓力、流量、溫度、露點(diǎn)控制、水質(zhì)潔凈度及泄漏監(jiān)測。CDU支持的機(jī)架數(shù)量可以從單個機(jī)柜擴(kuò)展到組合機(jī)架的組或集群,冷卻液通過安裝在機(jī)架中帶接頭的專門管道供回液歧管分配。圖22:冷量分配單元熱交換原理示意圖資料來源:英特爾、? 供回液歧管是二次側(cè)回路中的一個關(guān)鍵部件,用于分配流入或流出機(jī)架內(nèi)IT設(shè)備的冷卻工質(zhì)。冷卻工質(zhì)供回液歧管主要功能是將從CDU分配進(jìn)入各機(jī)架內(nèi)的冷卻工質(zhì)再次均勻分流到各IT設(shè)備,并從冷板出液端收集回流液體。在CDU足ITIT圖23:供回液歧管示意圖資料來源:Intel《綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新實(shí)踐——冷板式液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考》、快換接頭是保證服務(wù)器具備在線插拔維護(hù)性能的關(guān)鍵部件。在二次側(cè)流體回路中,自封式快換接頭是具有快速連接或斷開IT/插頭//)配對使用的,斷開時,集成在快換接頭內(nèi)部的用于密封流體流動的自封閥芯會斷開流體的連接,以保護(hù)周圍設(shè)備不受影響。自封式快換接頭一般有手動插拔式和盲插式兩種設(shè)計(jì):手動插拔式:盲插式:圖24:快換接頭結(jié)構(gòu)資料來源:英特爾、二次側(cè)管路將CDU和末端服務(wù)器冷板相連,一般連接方式有直連和環(huán)形管路連接兩種,其中,環(huán)形管網(wǎng)包含供液環(huán)管、回液環(huán)管、CDU支路、機(jī)架歧管需要支路、排氣裝置和排液口等,用以供液環(huán)管和回液環(huán)管分別形成環(huán)狀閉合回路,且提高環(huán)狀閉合回路系統(tǒng)的流量均勻性,此外,由于環(huán)形管網(wǎng)中無死端,液體一直處于流動狀態(tài),不易變質(zhì)。 圖25:直連式管路示意圖 圖26:環(huán)形管路示意圖 資料來源:英特爾、 資料來源:英特爾、? 一次側(cè)制冷系統(tǒng)方面,冷源設(shè)計(jì)的時候需要結(jié)合二次側(cè)末端的水溫和室外的氣象參數(shù)確定。主要分為兩種形式,一個是自然冷卻形式,一個是機(jī)械制冷形式。機(jī)械制冷系統(tǒng)主要包含風(fēng)冷冷凍水系統(tǒng)和水冷冷凍水系統(tǒng)兩種,可以提供溫度范圍12℃-18℃的冷凍水;自然冷卻系統(tǒng)主要包括開式冷卻塔、閉式冷卻塔和干冷器三種,可以提供30℃以上的冷卻水。一次側(cè)液冷系統(tǒng)的采用需要結(jié)合二次側(cè)末端水溫需求和項(xiàng)目地室外環(huán)境情況確定。圖27:冷板式液冷一次側(cè)自然冷卻系統(tǒng)圖例資料來源:英特爾、根據(jù)水資源充裕程度、室外氣溫等因素,一次側(cè)冷源又有多種組合方案:冷塔+水冷冷機(jī)+板換系統(tǒng):在高熱高濕地區(qū),機(jī)房環(huán)境溫度要求高,直接采用閉式冷塔/干冷器無法直接滿足供冷要求,因此需要機(jī)械制冷裝置進(jìn)行輔助,通常采用的是冷水機(jī)組+風(fēng)冷冷水機(jī)組:(),此結(jié)閉式冷卻塔/干冷器:對于氣溫全年較低的地區(qū),可采用閉式冷塔/干冷器直接供冷,全年無需機(jī)械制冷輔助,其開式冷卻塔:圖28:冷塔+水冷冷機(jī)+板換系統(tǒng)示意圖 圖29:風(fēng)冷冷水機(jī)組示意圖 資料來源:英特爾、 資料來源:英特爾、圖30:閉式冷卻塔/干冷器示意圖 圖31:開式冷卻塔示意圖 資料來源:英特爾、 資料來源:英特爾、表9:一次側(cè)冷源建議方案
一次側(cè)冷源建議方案氣溫條件自然氣溫低,可以滿足全年自然冷源制冷自然氣溫高,需要機(jī)械制冷補(bǔ)充水資源條件水資源充裕 水資源匱乏水資源充裕 水資源匱乏一次側(cè)冷源選擇 閉式冷卻塔/開式冷 干冷器 冷機(jī)+冷塔+板換 風(fēng)冷冷水機(jī)卻塔資料來源:英特爾、浸沒式液冷系統(tǒng)改造IT槽或新的機(jī)箱,因此改造成本更高。從傳統(tǒng)風(fēng)冷到浸沒式液冷,其變化不僅僅在于服務(wù)器的放置方式,從HVDC的配電、列頭的配電、CDUCDU一次側(cè)自控系統(tǒng)等方面都需要重新設(shè)計(jì)。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu):從結(jié)構(gòu)上看,浸沒式液冷系統(tǒng)分為室內(nèi)側(cè)循環(huán)和室外側(cè)循環(huán)兩部分。室內(nèi)側(cè)循環(huán):機(jī)箱頂部形成氣相區(qū),而后蒸汽遇到冷凝器再液化變?yōu)橐后w,繼續(xù)回到箱體內(nèi)部冷卻循環(huán)。室外側(cè)循環(huán):從機(jī)房布局來看,浸沒式液冷系統(tǒng)空間利用率更高。由于浸沒式液冷不需要?dú)饬髁鹘?jīng)IT設(shè)備,因此它為數(shù)據(jù)中心白區(qū)以及邊緣區(qū)域帶來更大的靈活性,系統(tǒng)不再需要布置冷熱通道,可以采用背對背機(jī)柜行布局,利用風(fēng)冷系統(tǒng)無法使用的位置,從而增加機(jī)房空間利用率。圖32:浸沒式液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖資料來源:曙光數(shù)創(chuàng)招股說明書、? 單相浸沒式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更簡單,兩相浸沒式冷卻效果更好。單相浸沒式液冷系統(tǒng)的浸沒機(jī)柜設(shè)計(jì)更為簡單,冷卻工質(zhì)(氟化液)更易操作、維護(hù),與兩相浸沒式液冷相比,單相浸沒式液冷在材料兼容性和循環(huán)中污染物上的隱患也更少。而兩相浸沒式液冷系統(tǒng)盡管因其沸騰傳熱特性,可以達(dá)到更大的傳熱系數(shù)和更高的散熱極限,冷卻效果更好,但設(shè)計(jì)難度較高,且成本也較高,系統(tǒng)研發(fā)卻相對緩慢。在結(jié)構(gòu)上來看,支持兩相浸沒式液冷所需的冷源較為簡單,圖33:單相浸沒式液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖34:兩相浸沒式液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 資料來源:3M官網(wǎng)、 資料來源:3M官網(wǎng)、表10:單相浸沒式和兩相浸沒式系統(tǒng)對比冷卻原理 以導(dǎo)熱、對流傳熱為主 以核態(tài)沸騰傳熱為主冷卻原理 以導(dǎo)熱、對流傳熱為主 以核態(tài)沸騰傳熱為主約100~150??/????2約90??/????2(無強(qiáng)化措施)傳熱系數(shù)大致范圍 50~2,000??/(??2·??) 約100~150??/????2約90??/????2(無強(qiáng)化措施)冷卻液 礦物油、合成油、沸點(diǎn)較高的電子氟化液等 沸點(diǎn)略高于室溫的電子氟化液。常見沸點(diǎn)約系統(tǒng)壓力、沸騰狀態(tài)、冷凝盤管冷凝效果(盤管設(shè)計(jì)、不凝性氣體等)等冷卻液流速、流態(tài)、循環(huán)溫度等系統(tǒng)壓力、沸騰狀態(tài)、冷凝盤管冷凝效果(盤管設(shè)計(jì)、不凝性氣體等)等冷卻液流速、流態(tài)、循環(huán)溫度等影響因素單相浸沒式系統(tǒng) 兩相浸沒式系統(tǒng)強(qiáng)化手段
1)行流態(tài)優(yōu)化,誘發(fā)湍流;2)降低冷卻液循環(huán)溫度,增大傳熱溫差
表面強(qiáng)化技術(shù)(翅片、表面粗糙度、多孔結(jié)構(gòu))系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開式/閉式系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單,成本低 大多為閉式系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜,成本高市場應(yīng)用 應(yīng)用案例相對成熟,有基本成型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)范和標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)用案例較少,多處于單機(jī)測試和展示階段國外:國外:3MGreenRevolutionCoolingLiquidCoolSolutions,英國IceotopeTechnologies、西班牙Submer,荷蘭LiquidStack等;國內(nèi):阿里巴巴、中科曙光、華為等主要企業(yè)資料來源:《數(shù)據(jù)中心浸沒式液體冷卻系統(tǒng)的發(fā)展歷程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)》、? 兩相浸沒式液冷式系統(tǒng)可分為臥式系統(tǒng)和立式系統(tǒng)兩種:臥式系統(tǒng):立式系統(tǒng):圖35:GRC維也納科學(xué)集群臥式系統(tǒng) 圖36:中科曙光硅立方立式系統(tǒng)資料來源:《數(shù)據(jù)中心浸沒式液體冷卻系統(tǒng)的發(fā)展歷程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)》、
資料來源:《數(shù)據(jù)中心浸沒式液體冷卻系統(tǒng)的發(fā)展歷程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)》、表11:兩相浸沒液冷臥式系統(tǒng)和立式系統(tǒng)對比臥式系統(tǒng) 立式系統(tǒng)系統(tǒng)控制方案
簡單,設(shè)計(jì)方案成熟
每個單元各自獨(dú)立,都需要設(shè)計(jì)一套單獨(dú)的控制過程,控制元件數(shù)量多、方案復(fù)雜且設(shè)計(jì)難度大可靠性
服務(wù)器節(jié)點(diǎn)平行排列,節(jié)點(diǎn)間可能存在相互作用,例如某一節(jié)點(diǎn)熱功率突然大幅度增大或發(fā)生故障,可能干擾臨近節(jié)點(diǎn),冷卻液若遭到意外污染,導(dǎo)致液體物性(尤其是介電性能)發(fā)生變化,可能會對整個系統(tǒng)造成極其惡劣的影響,破壞內(nèi)部所有電路元件,危害極大
節(jié)點(diǎn)單獨(dú)密封,各自獨(dú)立互不干擾,即便某一單元內(nèi)的冷卻液遭到污染,也不會危及其他單元,安全可靠支持在線插拔維護(hù),且開蓋維護(hù)某一節(jié)點(diǎn)單元支持在線插拔維護(hù),且開蓋維護(hù)某一節(jié)點(diǎn)單元時,沸騰工質(zhì)泄漏量小,但由于每個密封單元都含有冷卻液、控制裝置等結(jié)構(gòu),單元重量可能高達(dá)40kg~50kg,操作困難維護(hù)性 需斷開系統(tǒng)電源,不影響其他節(jié)點(diǎn)正常工作但維護(hù)時,液體始終處于沸騰狀態(tài),沸騰蒸泄漏量大支持在線插拔維護(hù),即某一節(jié)點(diǎn)取出維護(hù)時無臥式系統(tǒng) 立式系統(tǒng)除了機(jī)柜外,還需設(shè)計(jì)每個節(jié)點(diǎn)單元的密封外成本 整體制造成本和控制方案成本都相對低,且比較成熟的案例和設(shè)計(jì)指南作為參考
殼、控制裝置、冷卻結(jié)構(gòu),系統(tǒng)復(fù)雜,設(shè)計(jì)及制造成本高,且可供參考的市場應(yīng)用案例少,需要耗費(fèi)較大的研制成本資料來源:《數(shù)據(jù)中心浸沒式液體冷卻系統(tǒng)的發(fā)展歷程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)》、2、主流第三方數(shù)據(jù)中心廠商布局情況(2020)202525kW隨著潤澤科技:公司部分外地所開發(fā)的客戶在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)時,需要公司提供液冷機(jī)柜,要求為20kW或30kW,冷板式液冷將成為公司未來主流的技術(shù)方向,客戶對此接受度較好,已經(jīng)開始準(zhǔn)備批量交付液冷機(jī)房;光環(huán)新網(wǎng):2022數(shù)據(jù)港:2020年公司與阿里巴巴在華東地區(qū)合作部署了全球最大的浸沒式液冷服務(wù)器集群,采用了液冷節(jié)能技術(shù)、高壓直流(HVDC)、供配電分布式冗余(DistributionRedundancy)、智能AI優(yōu)化算法等多項(xiàng)節(jié)能技術(shù),PUE1.07000202155項(xiàng)目二期正式封頂,項(xiàng)目機(jī)架總數(shù)約5,100架,服務(wù)器達(dá)10萬臺;秦淮數(shù)據(jù):2022年10月開園的秦淮數(shù)據(jù)馬來柔佛超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心一期,采用“心技術(shù)”,通過國內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)、整體出海、現(xiàn)場拼裝的交付模式,采用“冷板液冷+空氣冷卻(AHU)1119MWPUE1.250%;萬國數(shù)據(jù):202112SmartDCTurboD-Pre、X-BPTurbo-L2,200kWPUE1.09;世紀(jì)互聯(lián):2022年6、35,20070,000AIPUE1.15,WUE1.1。圖37:全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功率變化情況及預(yù)測(kW)圖38:機(jī)柜功率密度所對應(yīng)的散熱冷卻方式 25201510502008 2016 2020E 2023E 2025E 資料來源:ColocationAmerica、賽迪顧問、 資料來源:《綠色高能效數(shù)據(jù)中心散熱冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》、五、互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營商等客戶積極布局液冷技術(shù)五、互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營商等客戶積極布局液冷技術(shù)部分互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營商等客戶積極布局液冷技術(shù),其中,冷板式液冷技術(shù)相對更成熟,商業(yè)化應(yīng)用案例較多,浸沒式液冷受阿里云帶動,逐漸成為各大企業(yè)著重布局的技術(shù)路線:主體類別公司浸沒式液冷冷板式液冷主體類別公司浸沒式液冷冷板式液冷部分液冷方案合作商/供應(yīng)商阿里巴巴√英特爾、數(shù)據(jù)港、中國聯(lián)通京東√英特爾、浪潮信息華為√√申菱環(huán)境百度√√英特爾中國電信√網(wǎng)宿科技運(yùn)營商中國聯(lián)通√阿里巴巴中國移動√政府端天府云√互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)資料來源:公司官網(wǎng)、公眾號、1、互聯(lián)網(wǎng)廠商有望加速布局液冷技術(shù)IDCIDCIT持續(xù)推高IDC冷技術(shù),部分廠商液冷技術(shù)布局如下:阿里巴巴:2016年就推出了2017,并于201828kW4,00010PUE1.19。202095APUE1.097000萬度,2021555,1001020211222ImmersionDC10001.09PUEAI40PFlopsAI3.4P 圖 資料來源:IDC圈、 資料來源:阿里云基礎(chǔ)設(shè)施公眾號、圖41:阿里云磐久ImmersionDC1000系列資料來源:阿里云基礎(chǔ)設(shè)施公眾號、京東:20223(ORS3000S)80%IT50%40%PUE1.128.6%,基礎(chǔ)設(shè)施能耗節(jié)省30%,對應(yīng)碳排放總量減少10%618華為:2017FusionServerFusionServerCH140LV3HPC2018453kW。2019年FusionServerProFusionServerProCH121LV5等業(yè)務(wù)需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),具有高密度計(jì)算能力和超大內(nèi)存容量,可應(yīng)用于高功耗密度服務(wù)器20228FusionPODiCoolingPUE低1.1530001.4萬噸。圖42:華為FusionServerCH140LV3 圖43:華為FusionServerProCH121LV5 資料來源:易采辦、 資料來源:九州云聯(lián)、2、運(yùn)營商通過試點(diǎn)方式驗(yàn)證液冷技術(shù)性能,至2025年將開展規(guī)模應(yīng)用規(guī)模試驗(yàn)2023652023年開展技術(shù)驗(yàn)證;2024年開展規(guī)模測試,新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中10%規(guī)模試點(diǎn)應(yīng)用液冷技術(shù),推進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟;2025年開展規(guī)模應(yīng)用,50%以上數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目應(yīng)用液冷技術(shù),力爭成為液冷技術(shù)引領(lǐng)者、推廣者,形成完整的液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)。圖44:三大運(yùn)營商液冷技術(shù)發(fā)展的三年愿景資料來源:《電信運(yùn)營商液冷白皮書》(2023)、2023年起,三大運(yùn)營商根據(jù)前期液冷技術(shù)試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)開展規(guī)模試點(diǎn)。如2023年中國移動將在呼和浩特?cái)?shù)據(jù)中心國家2023303736kW840kW1三大運(yùn)營商液冷技術(shù)應(yīng)用計(jì)劃明確,將主要推進(jìn)冷板式液冷與單相浸沒式液冷技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用。冷板式液冷方面,2023年三大運(yùn)營商將協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈廠家聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)與研發(fā),年底前將形成《冷板式液冷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,2024年提交行業(yè)組織協(xié)會審核,并在2023年底前推動冷板式液冷機(jī)柜測試工作,2024年年中完成規(guī)模驗(yàn)證。單相浸沒式液冷方面,2023年三大運(yùn)營商將啟動調(diào)研交流,并爭取在年底前形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),2024年開展系統(tǒng)兼容性、服務(wù)器定制、冷卻液自主研發(fā)等研發(fā)與試點(diǎn)驗(yàn)證。表13:三大運(yùn)營商液冷技術(shù)技術(shù)布局規(guī)劃冷板式液冷 浸沒式液冷協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈廠家聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)與研發(fā);20232024
年底前形成《冷板式液冷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》;組織研發(fā)新型機(jī)柜、并進(jìn)行測試工作;技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提交行業(yè)組織協(xié)會;打造解耦液冷機(jī)柜+統(tǒng)一接口服務(wù)器+性基礎(chǔ)設(shè)施的完整生態(tài);新型機(jī)柜年中完成規(guī)模認(rèn)證
啟動調(diào)研交流,爭取年底前形成統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)開展系統(tǒng)兼容性、服務(wù)器定制、冷卻液自主研發(fā)等研發(fā)與試點(diǎn)驗(yàn)證2025年及以后 規(guī)模推廣資料來源:《電信運(yùn)營商液冷白皮書》(2023)、技術(shù)驗(yàn)證方面,2017年起,三大運(yùn)營商便開始組織前期液冷技術(shù)驗(yàn)證,包含冷板式液冷測試、浸沒式液冷測試、噴淋式液冷測試等,具體來看:中國移動公司2017年在呼和浩特組織熱管水冷、兩級熱管和水冷冷板等三種冷板式液冷測試。2019-20215GBBU 圖45:中國移動呼和浩特冷板式液冷測試 圖46 資料來源:《電信運(yùn)營商液冷白皮書》(2023)、資料來源:《電信運(yùn)營商液冷白皮書》(2023)、中國電信5GBBU5GBBU2020105GBBU液2PUE1.246PUE1.15。2018(2)1冷微模塊PUE1.2(PUE1.4)圖47:中國電信5GBBU機(jī)柜液冷試點(diǎn) 圖48:中國電信廣州數(shù)據(jù)中心冷板式微模塊試點(diǎn)資料來源:《電信運(yùn)營商液冷白皮書》(2023)、資料來源:《電信運(yùn)營商液冷白皮書》(2023)、20225GCU/DU807.12DCR4R675GBBUPUE1.130%產(chǎn)品名稱數(shù)量基本配置單位備注產(chǎn)品名稱數(shù)量基本配置單位備注液冷機(jī)柜4R4液冷系統(tǒng) 3 室外散熱系統(tǒng) 2 含管道及管道配件、散力支架(浦東局) 液泵循環(huán)柜 1配電模塊 1涉及的主要評估產(chǎn)品品類DC艙
R4液冷系統(tǒng)(西區(qū)局) 1
液冷機(jī)柜 4室外散熱系統(tǒng) 2液泵循環(huán)柜 1配電模塊 1
含管道及管道配件、散力支架R4(松江局)
2 液冷機(jī)柜 4 含管道及管道配件、散力支架室外散熱系統(tǒng) 2液泵循環(huán)柜1配電模塊1液冷機(jī)柜6R6液冷系統(tǒng) 2 室外散熱系統(tǒng)1 含管道及管道配件、散力支架(松江局) 液泵循環(huán)柜1配電模塊1資料來源:TM熱管理+公眾號、中國聯(lián)通IDC32架,20216月投BBU2021109臺5GBBU10kWPUE1.254(PUE1.448)PUE明顯降低,若考慮液冷模式下主設(shè)備BBU取消風(fēng)扇的因素,則BBU液冷系統(tǒng)PUE值為1.16。3、多個政府項(xiàng)目采用液冷系統(tǒng)作為主流冷卻技術(shù)IT成為主流。2022年8月15215,000+自然冷卻和余熱回收等技術(shù)能、氫能等方面的內(nèi)部資源,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目PUE小于1.25的目標(biāo)。合肥先進(jìn)計(jì)算中心:2020123112PFlops256Pops15PB,項(xiàng)目采用PUE1.1國家超級計(jì)算鄭州中心:2020年11“嵩山”超級計(jì)算機(jī),
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