随着数据中心的规模越来越大,部署的机架越来越密集,对服务器负载的要求越加苛刻,传统的空气冷却技术不再满足数据中心的制冷要求。为解决这个问题,很多企业在其数据中心开始采用液浸式冷却技术。例如,谷歌公司最近开始在他们的数据中心使用液体冷却技术,因为TPU芯片过热无法通过空气冷却进行冷却。液冷技术简化了数据中心的冷却过程,大大降低了数据中心的资金和运营成本。

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液体冷却是一种通过将计算机部件浸没在吸收热量的非导电液体中来降低温度的方法。尽管通常部署在专门的场合,但使用液体冷却电气设备和计算机设备的能力已经存在很长时间。在过去的几年中,由于数据中心设备的激增,这一技术的使用范围更为广泛。

两相液体冷却与单相液体冷却

企业要为其数据中心选择最佳体冷却系统,需要牢记的最重要的区别是用于将服务器组件浸入液体中的冷却剂类型:单相或两相。两相冷却剂可以产生液态和气态两种状态。单相冷却剂是液态,并被泵送到热交换器以除去热量。两相冷却剂是在低温下从液体变为气体的冷却剂。当浸入两相冷却剂时,服务器产生的热量足以使冷却剂变为气体蒸发。然后通过冷凝系统捕获该气体,冷凝系统再将气体冷凝为液体,否则就会蒸发殆尽。

在数据中心的浸入式冷却领域厂商中,3M公司的产品以两相冷却剂为主导,这种冷却剂在高功率密度的加密货币挖矿应用中得到了早期应用。然而,2016年5月劳伦斯伯克利国家实验室的报告揭示了使用这种冷却剂的一些问题,其中最重要的是与单相冷却剂相比成本过高。该报告还指出电子设备(电源和逻辑板)的损坏与与冷却剂相关。由于人们对这些问题的担忧,即使两相液体冷却可以冷却非常密集的热负荷,很多组织将采用单相冷却剂作为一种更加可行的选择。

单相冷却剂不会发生相变,也不会像两相冷却剂会在空气中蒸发。单相冷却剂的成本比两相冷却剂要低一个数量级。并且,由于单相冷却剂不会在空气中蒸发,因此不必密封体冷却系统以确保重新捕获蒸发液体。这样还可以更轻松地卸载或更换服务器组件,提高了系统的可维护性。

那么单相冷却剂的缺点是什么?其缺点并不多。而使用单相冷却剂,数据中心环境得到改善,可以使运营环境安静、舒适、温度稳定。其维护和维修更加方便,因为服务器安装高度位于员工腰部位置,因此可以轻松拆卸或更换,以便在机架中进行修理,而无需移动到工作台进行维修。此外,不需要重新配置数据中心中的气流以从机架添加或卸载服务器。

经济可靠的单相浸没液体体冷却技术

每当人们听到关于浸没式冷却的负面消息时,都会问一个关键问题:它们是单相还是两相浸没式系统?单相浸没液体冷却技术将成为下一代主要的冷却技术,它没有与两相冷却剂相关的负面影响,并且该技术已被证明是一种低成本且高度可靠的解决方案。

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