出于节能减碳、降本增效等原因,提高制冷效率是数据中心永恒的话题,而液冷无疑是当前主角,市场持续扩大,根据《中国液冷数据中心研究报告》,2023年至2025年,液冷数据中心应用增长增速将保持在40%以上,喷淋式、冷板式、浸没式等产品越发丰富,使用液冷优化散热、提升制冷效率也开始有所尝试。
这其中,使用液冷升级已经来到关键时期,市场环境与需求与之前相比已经发生变化,算力需求的提升、机柜密度的提高让数据中心在制冷效率上有了更高的要求,亟需提升制冷效率,以支撑大范围风换液。在6月28日“无忧焕液 智惠升级”媒体沟通会上,宁畅推出了“无忧焕液计划”,并针对不同的需求制定了三个套餐。相关方案的推出可谓恰逢其会,也将成为推动液冷升级的重要组成。
此前大规模液冷升级条件不成熟
液冷在高效制冷、降低PUE、节能减碳上的优势毋庸置疑,伴随国家对数据中心PUE值的严格限定,使用传统风冷的已建数据中心升级为液冷是应有之意,但此前的现实情况并非如此,据《中国数据中心机电设备应用市场研究报告》,我国风冷型设备仍占据主导地位。
之所以如此,是因为风冷在某种程度上依旧可以满足数据中心的制冷需求,能够维持数据中心正常运转,进行制冷升级的紧迫性不足。
同时,此前大规模进行液冷升级的条件并不充分,甚至可以说是存在阻碍,这主要表现为三个方面:
一是技术难,风转液冷需要综合性技术支撑,包括液冷冷头的热性能提升、复杂部件液冷适配等,技术复杂度高;
二是建设久,液冷升级涉及楼体、空间改造等多个环节,施工难度大、改造周期长,产业链协同性又较弱,资源配置效率低,不利于改造升级的进行;
三是液冷数据中心初期建设成本需要1.5年实现TCO(总拥有成本)与投资回报的平衡,在进行液冷升级过程中,数据中心投入较大,而数据中心倾向于关注初期建设成本,往往忽略了液冷释放的性能带来的业务效益与节能效果。
从基本的技术支撑,到具体的建设落地,再到前期市场效益,都存在着一定的问题,这也导致虽然液冷是公认的高效制冷方式,但用其升级制冷、改善散热的情况却并未大规模的展开。
当前液冷升级已来到爆发前夜
此前液冷升级可谓困难重重,在当前阶段,相关的市场条件发生了哪些变化?是否需要立即进行液冷升级?
从紧迫性来看,伴随大模型等发展,算力或者说智算需求猛增,成为液冷升级的关键推手。宁畅总裁秦晓宁指出,智算中心的核心处理器GPU平均功耗可达到400-700W,已逼近风冷散热上限800W左右;到2025年,AI 集群算力密度可达到20-50kW/柜,远超风冷可支持的8kW-10kW。换句话说,智算时代,风冷已难以满足制冷需求,液冷升级已是亟待解决的问题。
图:宁畅总裁秦晓宁
以基本条件而言,主要看是否解决了此前阻碍。
技术上,液冷已有足够积累,以宁畅为例,其液冷解决方案已兼备高效散热、高密部署、自动补液智能化管理等优点,此次推出的“无忧焕液计划”更具备全品类、全覆盖、全阶段、全协同能力,可实现“多、快、好、省”液冷升级。
建设上,技术的发展与方案的完善极大地提升了效率。据宁畅CTO赵雷,宁畅“无忧焕液计划”中的尝鲜版是0机房改造,能够实现风转液“次日达”;升级版是全栈液冷“积木式”整交付,通过模块化预制可按需组合,快速部署。
成本上,在高密度机柜中,液冷初期投入已低于风冷。据数据,功率密度为10kW/机架时,两者成本大致相等;每机架20kW时,液冷初投资降低10%,每机架40kW时,可节省14%投资成本,在高密度成为趋势的当下,这让液冷升级商业性方案的制定成为可能。
同时,液冷的成本优势还体现在建设、运营全周期上,根据实测,在一个机柜数24,机柜功率8KW/柜,承载240台功率800W/台服务器的数据中心里,相较于风冷,液冷五年全周期成本可节约100万;大型数据中心进行风转冷预计5年节省成本可达1亿。
可以说,当前阶段,液冷升级成为必须加速解决的问题,而技术、建设、成本上的突破则为升级提供了条件,液冷升级来到爆发前夜。赵雷表示,此前液冷给人的感觉是又贵又难用,但这种行业刻板印象应该落伍了,从算力需求和市场多个层面上讲,液冷都正在逐步成为最优解。
针对性方案推动液冷升级走向普惠
大规模液冷升级需求已经显现,但数据中心的客户因所在行业不同,需求也有所差异,因此,在具体实施过程中不能一刀切,需要针对性方案才能来满足对应需求,实现降本增效,而这也不能一蹴而就,需要多方面的能力。
赵雷指出,液冷的方式从理解上来说并不难,用生活中的例子作类比,下雨是喷淋式液冷,干冰是相变式液冷,就是以不同的液体形态带走热量,数据中心中的液冷简单来看也是如此,通过特殊的液体来降低温度。不过,这并不意味着液冷升级门槛低,恰恰相反,满足差异化的需求需要非常专业的能力。液冷大热之后各路玩家涌现,但不是谁都能做好,液冷升级必须有丰富经验的积累、深厚技术的支撑、全周期服务能力才能为客户避坑,而宁畅推出的三个套餐正是将不同需求与自身能力进行了有效结合。
图:宁畅推出“无忧焕液计划”
具体来看,针对无法规模部署且有价格顾虑的用户,宁畅可提供尝鲜版,在24小时内,宁畅团队可实现风冷服务器节点内的液冷改造以及液冷机柜升级,该方案可免机房部署,对比同型号配置全新机器,成本降低90%,性能提升10%。
对于对液冷有强烈需求的用户,如互联网、金融、科研、运营商等,宁畅提供升级版,即全栈液冷模块化解决方案,宁畅可提供全套基础设施定制,通过模块化预制、积木式组合,让不同行业的客户能按需搭配,实现最优TCO。
对节能需求高预算充裕的用户,宁畅可提供尊享版,即浸没液冷全系统方案,基于对浸没液冷服务器及其相关配套设施的改造升级,数据中心可实现20%极致性能提升,30%极致节能效果优化。
秦晓宁表示:“当前AI服务器需求暴涨,但80-90%的数据中心依然采用风冷散热,尽管数据中心节能政策频出,液冷投入成本下降,但液冷升级中仍存在着多重困难,不同行业问题也各不相同。因此,宁畅推出了‘无忧焕液计划’以解决实际升级问题,推进液冷从‘奢侈’迈向‘普惠’。”
从中可以看出,宁畅此次推出的套餐是将降本增效作为核心点,在结合技术创新给出的契合不同需求的方案,既帮助数据中心降低能耗,又满足效益需求,以更加符合商业逻辑的形式提出了液冷升级方案。
这也是液冷升级与发展的重要方向,在政策要求下,在节能减碳需求下,在算力需求爆发下,数据中心散热需求达到了新高度,风冷已经难以满足制冷需要,液冷升级迫在眉睫,且相关条件已趋于成熟,此基础上,宁畅‘无忧焕液计划’是具备一定行业引领性的,而随着技术的发展与实践的推进,相信包括宁畅在内的整个行业会有更多针对性的方案推出,数据中心制冷将更好的实现降本增效、绿色发展,以加快算力建设,为数字经济发展提供助力。