近日，微軟發(fā)布Microsoft 365 Copilot，百度推出“文心一言”，Open AI推出GPT-4大模型，商湯推出“書生 2.5”，Google推出 Workspace，一系列以大模型、大數(shù)據(jù)，高算力為基礎(chǔ)的人工智能相關(guān)技術(shù)研發(fā)及商業(yè)應(yīng)用，將打開市場對算力需求的想象空間。
數(shù)據(jù)中心的“冷”與“熱”
算力資源是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要底座。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，數(shù)字化新事物、新業(yè)態(tài)、新模式推動應(yīng)用場景向多元化發(fā)展，算力需求持續(xù)攀升。工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年，全國在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架總規(guī)模超過650萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架；近5年，算力總規(guī)模年均增速超過25%。
隨著算力規(guī)模不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心單位空間中產(chǎn)生的熱量增加，散熱問題愈加突出。“雙碳”政策下，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心“降耗高效”成為溫控企業(yè)關(guān)注方向。
近日，三河同飛制冷股份有限公司副總經(jīng)理/CTO陳振國先生（在參加第十七屆中國IDC產(chǎn)業(yè)年度大典時）接受了中國IDC圈記者的采訪，就同飛股份產(chǎn)品及解決方案和行業(yè)發(fā)展趨勢進(jìn)行深入的介紹。
同飛股份作為液冷整體解決方案提供商，是集研發(fā)、制造、銷售和服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司擁有包含CDU在內(nèi)的板式液冷全鏈條解決方案和浸沒式液冷全套解決方案、風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)、風(fēng)墻、AHU間接蒸發(fā)冷卻等產(chǎn)品，主要應(yīng)用于四大領(lǐng)域，分別是：數(shù)據(jù)中心、電力電子冷卻、裝備制造冷卻、儲能冷卻，其中裝備制造和電力電子占的比重要高一些，未來數(shù)據(jù)中心行業(yè)是拓展方向。
智能、安全、成本低
隨著算力需求的增長，數(shù)據(jù)中心功率密度越來越高，傳統(tǒng)風(fēng)冷空調(diào)已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)中心溫控需求，液冷方案優(yōu)勢逐漸凸顯，隨著國家對數(shù)據(jù)中心PUE的要求越來越低，不管是新建機(jī)房，還是老舊機(jī)房，液冷技術(shù)的應(yīng)用空間非常廣闊。據(jù)科智咨詢數(shù)據(jù)，2021年中國液冷數(shù)據(jù)中心應(yīng)用規(guī)模達(dá)到209.7億元，同比增長35.6%，預(yù)計(jì)2025年液冷數(shù)據(jù)中心應(yīng)用規(guī)模達(dá)到850億元。
中國液冷數(shù)據(jù)中心應(yīng)用規(guī)模（億元）
注:中國液冷數(shù)據(jù)中心應(yīng)用市場規(guī)模包含液冷數(shù)據(jù)中心相關(guān)配套機(jī)電設(shè)備以及服務(wù)器應(yīng)用規(guī)模
數(shù)據(jù)來源:科智咨詢
據(jù)陳振國介紹，同飛股份智能、安全、成本低的全鏈條液冷解決方案助力數(shù)據(jù)中心行業(yè)實(shí)現(xiàn)低能耗、低PUE值。
1.智能化使溫控系統(tǒng)更加彈性且更加柔性
產(chǎn)品智能化和生產(chǎn)工藝智能化，同飛股份溫控產(chǎn)品加入單片機(jī)或PLC的系統(tǒng)，能智能的控制各個執(zhí)行部件，包括風(fēng)機(jī)、水泵和壓縮機(jī)。從溫控自動化管理來看，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的發(fā)熱和系統(tǒng)的工作比率是非常重要的參數(shù)。在初期的數(shù)據(jù)中心，實(shí)際上的工作比率基本負(fù)荷60%左右，甚至還不到。但是隨著大規(guī)模、高算力應(yīng)用的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心負(fù)荷越來越高。同時，一些先進(jìn)的智能化的調(diào)配、優(yōu)化手段，又使它的能耗有所下降，這對熱管理系統(tǒng)的要求更強(qiáng)。比如做一套熱管理系統(tǒng)，它既要能保證在高負(fù)荷情況下長期運(yùn)行的可靠性，然后又要適合于在低運(yùn)行工況下能效會更高。比如在系統(tǒng)中做一些水泵流量的控制，當(dāng)大算力的時候可以把水泵的流量放到100%；當(dāng)小算力的時候，把水泵的流量放到20%或者是30%，這樣來降低整機(jī)的PUE達(dá)到1.2以下，提高能效比。
工藝制成的智能化，同飛股份所有設(shè)備制造是聯(lián)網(wǎng)整機(jī)的MES系統(tǒng)，整個廠的MES系統(tǒng)是相關(guān)聯(lián)的，客戶也可以通過聯(lián)網(wǎng)在整個設(shè)備制造過程中進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品品質(zhì)的提升。
2.硬件冗余設(shè)計(jì)、軟件嚴(yán)格評估
物理安全方面，液冷系統(tǒng)會設(shè)置冗余的水泵，如果自動檢測水泵出現(xiàn)故障停機(jī)，或者是出現(xiàn)一些異常的停機(jī)，另外的備用水泵會立刻供上來保證整個系統(tǒng)的冷卻的及時性，冗余方案來保證水冷的穩(wěn)定性和可靠性。另外，電器線路的余量設(shè)計(jì)，比如導(dǎo)線的載流量是普通工業(yè)設(shè)計(jì)的一半。也就是在工業(yè)中，需要選2.5平方的導(dǎo)線，我們可能就選4平方，用更高余量的導(dǎo)線來降低電器的風(fēng)險。
同時，同飛股份把冷卻系統(tǒng)溫度的波動定義為±1度，無論外部環(huán)境溫度如何變化，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)溫度就在±1度范圍內(nèi)，確保溫度的穩(wěn)定性做到高，防止因?yàn)榭焖俚臏囟茸兓鹣到y(tǒng)的一些故障。
信息安全方面，同飛股份軟件系統(tǒng)經(jīng)過嚴(yán)格專業(yè)機(jī)構(gòu)評估，不會出現(xiàn)通過內(nèi)部的控制系統(tǒng)侵入整個數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，造成數(shù)據(jù)中心信息的損失，保證整個數(shù)據(jù)中心安全。
3.成本最低、競爭力強(qiáng)
競爭力體現(xiàn)在兩方面，性能好和成本最低。在性能方面，同飛股份具有先天優(yōu)勢，依賴于20年液冷應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，把液冷專利技術(shù)引入到數(shù)據(jù)中心行業(yè)。另外，公司相關(guān)產(chǎn)品配套類型齊全、自制率高，使成本降到最低，比如換熱器、鈑金、電氣自控等完全自產(chǎn)。
液冷將成為未來趨勢
算力提升的背后，芯片承擔(dān)更高計(jì)算效率，在更短時間內(nèi)完成更多運(yùn)算，因此帶來芯片能耗的增加。功率密度的增加使芯片溫度升高，芯片工作溫度會很大程度上影響其性能的發(fā)揮。據(jù)了解，用于冷卻的體積占98%，只有2%用于計(jì)算運(yùn)行，但是依然很難解決散熱問題，算力需求的飆升對芯片性能的要求持續(xù)快速提升，散熱問題將愈加突出。
當(dāng)前芯片級散熱方案主要包括液冷技術(shù)、相變儲熱散熱技術(shù)、蒸發(fā)冷卻技術(shù)等，液冷技術(shù)是芯片級散熱重要方案之一，有望成為未來主流。液冷技術(shù)中，涵蓋冷板、浸沒、噴淋等。當(dāng)前來看，冷板式和浸沒式較噴淋式發(fā)展相對成熟。
數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力由芯片決定，隨著單機(jī)柜功率密度從4KW、6KW增長到15KW到20KW，整個服務(wù)器的芯片的功耗不斷增長，傳統(tǒng)風(fēng)冷式數(shù)據(jù)中心(平均PUE在1.5左右)逐漸無法滿足企業(yè)降低數(shù)據(jù)中心能耗的需求。液冷技術(shù)是使用液體取代空氣作為冷媒，為發(fā)熱部件進(jìn)行換熱，帶走熱量的技術(shù)，同體積液體帶走熱量是同體積空氣的近3000倍,液冷技術(shù)得到數(shù)據(jù)中心行業(yè)的密切關(guān)注。
現(xiàn)階段應(yīng)用只限于少數(shù)政府項(xiàng)目，阿里、騰訊等少數(shù)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)完善、產(chǎn)業(yè)鏈上下游聯(lián)動、用戶認(rèn)知以及相關(guān)技術(shù)水平的提高，液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用將成為行業(yè)發(fā)展趨勢。
“在數(shù)據(jù)中心溫控領(lǐng)域，目前的發(fā)展方向是朝著液冷和低能耗方向發(fā)展。2022年，國家能耗標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺，傳統(tǒng)的風(fēng)冷在能耗方面已經(jīng)不能滿足國家的要求。因此，液冷方向的趨勢非常明顯。未來的終極方向會向全浸沒式液冷方向發(fā)展，這樣空冷將降為零。”陳振國說。
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