随着5G、云计算、大数据等技术的不断发展，数据量飞速飙升。粗略估计，如今接入互联网的设备已经从2000年的10亿台左右，增长到超过500亿台设备。据国际数据公司最新统计和预测，全球数据量到2025年会增长到175ZB，而2018年的数据量才仅有32ZB，日益增加的数据量带来了更多计算、数据处理的需求。
随着数据量及计算需求进一步增加，也就提升了对数据中心容量和整体技术创新的需求，大容量之下如何通过创新技术控制好数据中心整体的运营成本成为了各大IDC企业关注的重点问题之一。液冷作为并不算新的“新技术”，近几年在数据中心建设中开始逐步使用。据了解，阿里云于今年投产了全球规模大的浸没式液冷数据中心，这也是全国首个绿色液冷数据中心。
12月8日~10日在北京国家会议中心举办的第十五届中国IDC产业年度大典上，中国IDC圈的记者带着有关如何建设液冷数据中心的相关问题采访了阿里云资深专家郭懿群、阿里云高级专家钟杨帆和阿里云高级专家任华华。
液冷技术助力数据中心节能
开放计算、共享数据中心的逐步普及，云计算资源集中化，密度也随之提升，必然带来单个服务器和机柜的功率上升，功率增加后，产生的热量也会相应增加。随着摩尔定律逐渐放缓，想追求更高的计算力，散热和能耗遭遇到挑战。对支撑服务器稳定运行的数据中心也会有巨大的能耗挑战。
政策层面，今年随着国家提出新基建政策，各地方政府大力发展新基建，同时对数据中心的能耗、环保性也提出了更高的要求。上海市要求数据中心PUE值必须严格控制在1.3以下；北京要求PUE值不得大于1.4；广东鼓励数据中心提高上架率的同时，要求优先建设、部署PUE小于1.25的数据中心。各地政府的政策引导及严格控制也迫使IDC服务商通过各种手段降低PUE值，从而达到节能减排的目的。
数据中心冷却能耗一直是数据中心能耗占比较高的一块，如何提升散热效率成为各大IDC企业实现可扩展计算，提高服务器运行效率，存储和数据中心硬件设计，减少数据中心的环境影响的重要抓手之一。郭懿群表示，浸没式液冷解决方案可以成为国家在绿色节能数据中心建设推广方面的有力推手之一。
近几年，随着液冷技术不断成熟、完善，液冷越来越多的被应用到数据中心散热中。液冷的应用并非因为风冷技术发展到了尽头，而是因为液冷散热的速度及能效比要远远高于风冷，对此，郭懿群表示，传统风冷技术是通过空气将热量带走，只有少量部件通过液体将热量带走。如果采用一种技术可以完全的替代空气，能够将全部热量通过液体带走，这样冷却效率会大幅度的提升，甚至可以达到极致冷却的效果。
据了解，阿里云从2015年就开始研究液冷相关技术，进行不同冷却架构对比，“最终，我们得出结论：浸没式液冷是数据中心的一个跃迁式的技术创新，具有高能效、高密度、高可用、高可靠等的特点。”郭懿群强调。
全浸没式液冷将成为液冷数据中心主流技术
液冷技术在数据中心的应用大致上可分为三类：浸没式、冷板式及喷淋式，相比于后两者，浸没式液冷有着明显的技术优势，对此，钟杨帆表示，浸没式液冷技术相对于其他两种液冷技术来说，有三点优势：
首先是可靠性。据了解，2016年前后，阿里云通过大量对比实验及小规模应用，统计后得出，浸没式液冷相对于另两种液冷技术，稳定性、可靠性更高。“因为数据中心对稳定性、可靠性要求很高，所以在选择技术的时候肯定要优先使用可靠性高的技术。”钟杨帆表示。
其次，浸没式液冷的普适性更高，“冷板式液冷只可用于给CPU部分器件提供散热，包括硬盘在内的大部分器件，都无法适配冷板式液冷。而浸没式液冷可适用于整个机房环境内的全部器件。”钟杨帆称。同时，钟杨帆表示，在运维方面，浸没式液冷也适用于多种运维方式，运维更加方便、简单。
再者，浸没式液冷的能效更优于其他两者。相对于冷板式液冷只能部分采用液冷技术来说，浸没式液冷可将全部器件都应用液冷技术，“更大规模的应用液冷，降低能耗的效果也更显著。”钟杨帆强调。
综上所述，钟扬帆认为，全浸没式液冷技术将成为未来数据中心液冷技术应用的主流技术。
液冷数据中心 未来可期
虽然液冷的普及还需时日，但是阿里云液冷数据中心已经“小荷才露尖尖角”。对于液冷适配的应用场景，任华华认为，风&液冷并存的崭新时代即将开启，大型数据中心可选取适当比例的模组应用液冷技术，小型的高密度边缘计算也非常适合液冷。
任华华表示，边缘数据中心通常容量较小、单机柜热密度高、部署环境恶劣、需要快速交付，浸没式液冷的产品化解决方案非常适宜这些应用场景，可以广泛应用于边缘数据中心。
除此之外，据了解，阿里冬奥云数据中心早在2018年就应用了单相浸没液冷技术，开启了液冷商用，计算、存储、网络均可实现浸没式液冷。阿里云今年在浙江杭州上线了整栋液冷数据中心，这也是全球规模大的全浸没液冷数据中心。阿里云浸没液冷生产集群，承载过双十一的海量计算，可靠性符合预期。
液冷场景下，服务器浸泡在特殊的绝缘冷却液中，无需配置风扇、机房空调、制冷机，大幅降低了数据中心的能耗，年均PUE低至1.09；由于去除了风扇，噪音也大幅降低，提高了运维舒适度。另外，阿里云工程师专门设计了浸没液冷监控管理系统，可实现液冷数据中心运维自动化与智能化。
综上，阿里云全浸没式液冷数据中心处于国内顶尖，国际一流水平。
随着浸没式液冷技术的发展，为未来更多大型数据中心及边缘数据中心的部署带来更大的空间及发展可能。郭懿群表示，阿里云通过对液冷技术的研究，力图在数据中心散热层面为IDC企业提供更多选择，开辟一条新道路，“为此，阿里云愿做第一个‘吃螃蟹’的人。”同时他也表示，”阿里云希望通过液冷规范开源等方式与全社会共享最新研究成果，同时也正积极考虑未来阿里云液冷解决方案商业化输出的可能性，以期在不断做大液冷市场规模的情况下，共建生态，最终使其成为各行各业都能轻松获得绿色、普惠解决方案。“
笔者相信，随着液冷技术的规模应用，绿色数据中心产业必将蓬勃发展。
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