冷板式液冷機(jī)柜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
冷板式液冷機(jī)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊且精巧。機(jī)柜內(nèi)部,冷板與服務(wù)器各部件布局經(jīng)過精心考量,確保冷卻液能均勻流經(jīng)各個(gè)發(fā)熱區(qū)域,實(shí)現(xiàn)精確散熱。通常,冷板采用高導(dǎo)熱金屬材質(zhì)制成,如銅或鋁合金,其內(nèi)部管路設(shè)計(jì)為復(fù)雜的迷宮形狀,增大冷卻液與冷板接觸面積,強(qiáng)化熱傳導(dǎo)效率。機(jī)柜還配備完善的管路連接系統(tǒng),包括快插接頭、密封件等,便于冷卻液管路的快速安裝與維護(hù),同時(shí)保證冷卻液循環(huán)系統(tǒng)的密封性,防止泄漏,保障整個(gè)機(jī)柜穩(wěn)定運(yùn)行 。 液冷機(jī)柜高效散熱,為數(shù)據(jù)中心服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。南京顯卡液冷機(jī)柜連接件
液冷機(jī)柜在節(jié)能方面成果突出。以某金融數(shù)據(jù)中心為例,將傳統(tǒng)風(fēng)冷機(jī)柜替換為液冷機(jī)柜后,經(jīng)實(shí)際監(jiān)測,年平均 PUE 從 1.8 降至 1.2 左右。這得益于液冷系統(tǒng)高效的散熱能力,減少了制冷系統(tǒng)的能耗。同時(shí),液冷機(jī)柜能精確控制設(shè)備溫度,使服務(wù)器長期處于極好工作溫度區(qū)間,降低設(shè)備因過熱降頻導(dǎo)致的性能損耗,提升能源利用效率,在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用 。
可靠性是液冷機(jī)柜的重要考量。在設(shè)計(jì)上,采用多重防漏液措施,如在冷卻液管路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)置漏液傳感器,一旦檢測到泄漏,系統(tǒng)立即報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉相關(guān)閥門,防止液體蔓延。冷板、管路等部件選用強(qiáng)度、耐腐蝕材料,確保在長期高壓力、高溫度環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。部分先進(jìn)液冷機(jī)柜還配備冗余冷卻回路,當(dāng)主回路出現(xiàn)故障時(shí),備用回路自動(dòng)啟動(dòng),保障設(shè)備散熱不間斷,為數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵設(shè)備提供可靠的散熱保障 。 南京顯卡液冷機(jī)柜連接件全浸沒式液冷機(jī)柜定制。
傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)對比 - 噪音控制、能耗
噪音控制方面,液冷技術(shù)優(yōu)勢。風(fēng)冷系統(tǒng)依賴風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)推動(dòng)空氣散熱,風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生噪音,在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,眾多風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)噪音疊加,十分嘈雜。而液冷系統(tǒng)無需風(fēng)扇,主要依靠冷卻液循環(huán),降低了噪音水平。這對醫(yī)療設(shè)備室、對噪音敏感的辦公區(qū)域等場所意義重大。比如在醫(yī)院信息機(jī)房,采用液冷機(jī)柜,既能保證設(shè)備散熱,又能維持安靜環(huán)境,不干擾醫(yī)療工作開展 。
能耗上,液冷技術(shù)比風(fēng)冷更具優(yōu)勢。由于液冷散熱效率高,設(shè)備能在較低溫度穩(wěn)定運(yùn)行,減少因過熱導(dǎo)致設(shè)備自身能耗增加。同時(shí),液冷系統(tǒng)可優(yōu)化冷卻液循環(huán)與散熱過程,進(jìn)一步降低系統(tǒng)能耗。在大型數(shù)據(jù)中心,能耗成本是重要支出,采用液冷機(jī)柜可降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。據(jù)測算,相比風(fēng)冷,液冷能降低大量能耗,為企業(yè)節(jié)省運(yùn)營成本,符合綠色發(fā)展理念 。
液冷機(jī)柜是通過液體介質(zhì)進(jìn)行熱交換的數(shù)據(jù)中心冷卻設(shè)備,相比傳統(tǒng)風(fēng)冷效率提升30%-50%。其關(guān)鍵原理是利用液體(如水、礦物油、氟化液)的高比熱容特性,通過密閉管道或浸沒式設(shè)計(jì)直接接觸發(fā)熱元件。典型液冷機(jī)柜包含冷板系統(tǒng)、泵組、熱交換器和智能控制系統(tǒng),工作溫度可穩(wěn)定維持在45℃以下。2023年全球市場規(guī)模已達(dá)45億美元,年復(fù)合增長率18.7%,特別適用于AI計(jì)算集群和高密度服務(wù)器場景(單機(jī)柜功率>30kW)。
冷板式設(shè)計(jì)通過銅/鋁制導(dǎo)熱板貼合CPU、GPU等高溫元件,內(nèi)部流道中冷卻液(通常為50%乙二醇溶液)以4-8L/min流速循環(huán)。某品牌6U冷板模塊可帶走3000W熱負(fù)荷,溫差控制在±1℃內(nèi)。機(jī)柜后門集成二次換熱器,將液體熱量轉(zhuǎn)移至建筑冷卻水系統(tǒng)。這種間接接觸方式兼容現(xiàn)有服務(wù)器架構(gòu),改造成本約$15,000/機(jī)柜,但只能解決60%左右的熱量問題,仍需輔助風(fēng)冷。 憑借液冷機(jī)柜,電子元件能在適宜溫度下高效工作。
冷板式液冷是液冷機(jī)柜常見的技術(shù)類型之一。在這種方式中,服務(wù)器芯片等發(fā)熱器件不直接接觸液體,而是通過裝配在電子元器件上的冷板進(jìn)行散熱。浪潮信息數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品部副總經(jīng)理李金波指出,冷板式液冷對現(xiàn)有服務(wù)器芯片組件及附屬部件改動(dòng)量小,技術(shù)成熟度較高,目前在市場上應(yīng)用較為廣 。
浸沒式液冷技術(shù)則別具一格,它將服務(wù)器完全浸入冷卻液中,讓全部發(fā)熱元件熱量直接傳遞給冷卻液,之后通過冷卻液循環(huán)流動(dòng)(單相浸沒式液冷)或蒸發(fā)冷凝相變(相變浸沒式液冷)進(jìn)行散熱。雖然這種技術(shù)散熱效率高,但控制相對復(fù)雜,對冷卻液的處理要求也更高 。 隨著數(shù)據(jù)中心功率密度的不斷攀升,液冷機(jī)柜的應(yīng)用越來越廣,以滿足高效散熱需求。承德智能液冷機(jī)柜施工方案
液冷機(jī)柜的冷卻液具備良好的熱傳導(dǎo)性。南京顯卡液冷機(jī)柜連接件
液冷機(jī)柜的散熱原理
在數(shù)據(jù)中心,設(shè)備持續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生大量熱量。液冷機(jī)柜運(yùn)用獨(dú)特散熱原理,以冷卻液為媒介帶走熱量。機(jī)柜內(nèi)設(shè)有精密管道系統(tǒng),冷卻液在其中循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)冷卻液流經(jīng)發(fā)熱組件附近,通過熱傳導(dǎo)吸收熱量,溫度升高。隨后,升溫的冷卻液被泵送至熱交換器,在熱交換器中與外部冷卻介質(zhì)(如水或空氣)進(jìn)行熱量交換,自身溫度降低后,再次循環(huán)回到機(jī)柜內(nèi)管道。這種高效的熱傳遞方式,相比傳統(tǒng)風(fēng)冷,提升了散熱效率。例如,在高密度計(jì)算場景下,風(fēng)冷難以應(yīng)對高熱負(fù)載,而液冷機(jī)柜能準(zhǔn)確地將熱量快速導(dǎo)出,保障設(shè)備在適宜溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,減少因過熱導(dǎo)致的性能下降與故障風(fēng)險(xiǎn),確保數(shù)據(jù)中心持續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。 南京顯卡液冷機(jī)柜連接件