近來，液冷數據中心成為行業新寵，開始規模部署，為什么液冷開始流行起來？它與風冷相比有什么優勢？

液冷技術的必要性

在數據中心行業，評價能耗水平的關鍵指標是電力使用效率（Power Usage Effectiveness），簡稱PUE，計算公式是：

PUE=總負載/IT負載

一個數據中心的PUE值越是接近1，則該數據中心的能耗則越低。但是因為數據中心機房總是需要額外的能耗來維持運轉，比如照明、冷卻和消防等等，那么這個數字就總是大于1。

降低PUE值是當前數據中心需要解決的迫切問題。隨著數據中心的IT設備和供電系統的高度集成化，機房的散熱量也在逐步升高，故而有強大的制冷系統來保證機房的溫度維持在一個合理范圍內是非常必要的。現在數據中心所消耗的電力僅有約1/3供給了IT負荷，而另外2/3則供給了散熱負荷。所以，降低IT設備的發熱量則可同時降低設備的散熱負荷，為數據中心節約大量電力，故而降低PUE值。

現在很多數據中心的設備的散熱采用的還是風冷技術，即是用空調通過壓縮的冷風把新鮮的冷風持續灌入設備內部，或通過IT設備上的風扇來進行散熱。然而，風冷卻有高能耗、低性能、高噪音的問題。采用液冷技術則很好地彌補了風冷技術的短板，實現了低耗能、低噪音、和全年自然冷卻的效果。

液冷技術原理

與風冷技術通過風扇和壓縮制冷不同，液冷技術是利用工作流體作為熱量傳輸的媒介，將熱量由熱區傳遞到遠處再進行冷卻。由于液體比空氣的比熱容高，散熱速度也遠遠快過空氣，因此液冷的制冷效率遠高于風冷，使數據中心的全年PUE值可下降到1.2以下。

液冷技術的制冷原理主要在于冷量傳輸的途徑差異，冷媒的全熱為顯熱與潛熱之和。顯熱是液體在加熱或冷卻過程中，溫度升高或降低而所需吸收或放出的熱量時不發生相變；而潛熱則是為單位質量的物質在等溫等壓情況下，從一個相變化到另一個相（例如從液體變為氣體）時所吸收或放出的熱量。

與風冷相比，液冷技術有以下優勢：

與風冷那樣間接制冷不同，液冷技術允許冷卻劑直接導向熱源。

與風冷相比，因為液體比熱容較大，液冷的散熱效率比風冷高1000-3000倍。

液冷系統的噪音比風冷系統小很多，既降低了噪音，同時也節省了風扇和空調系統的電費和耗能。

服務器CPU在低溫下計算性能和可靠性可顯著提高，大大增加了CPU的運算效率。

該技術可廣泛應用于高功率高密度的數據中心中服務器的散熱，為數據中心的散熱問題提供一個優異的解決方案。

浸沒式液冷技術

顧名思義，浸沒式液冷就是以絕緣性液體為冷卻液的一種全浸入式解決方案。熱量從服務器直接接觸式傳遞給冷卻液，冷卻液再經過二次換熱，實現跟一次側送進來的冷卻液的熱交換。最終一次側回水再跟大氣換熱，或直接做溫水熱回收、廢熱利用，這套架構即被成為浸沒式液冷架構。

由于二次側的直接接觸換熱，和整個過程無需精密空調和壓縮機的制冷輔助，整體PUE得以控在1.05-1.07之間。

審核編輯 黃昊宇