什么是冷板式液冷？冷板式液冷的优势有哪些？

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数据中心主要应用在以超算为代表的应用当中，随着互联网、金融和电信行业业务量的快速增长，这些行业对液冷数据中心需求量将会持续加大。根据《中国液冷数据中心发展白皮书》，预计2025年互联网行业液冷数据中心占比将达到24%，金融行业将达到25%，电信行业将达到23%。

在这一背景下，数据中心的绿色发展受到格外关注。为了应对这一挑战，液冷技术应运而生，成为数据中心制冷的创新选择。其中，冷板式液冷技术因其技术成熟、方便易用的特点，受到业界广泛关注。今天我们来聊一聊冷板式液冷技术。

一、什么是冷板式液冷？

冷板式液冷的技术原理是将换热器就近直接贴合发热部件放置就近散热。为了提高换热能力，需要尽可能增大换热面积，必须要尽可能将板式换热器平整的贴合在热源表面，异形的设备很难采用这种换热形式。因此只有形状比较规则的芯片才适合采用冷板换热，这也就造成了冷板方案的一大问题-服务器中其余的存储、内存、电源等占服务器整体30%的热量，依然需要采用传统风冷IT的方案去实现。

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如上图所示，由于冷板散热特点，这就导致应用冷板方案必须同时叠加两套制冷系统，成本和实际系统PUE都会有所上升。服务器内部液冷循环为单环路，无冗余，可靠性比液冷2N CDU冗余设计低一个等级。此外，以数据中心12年使用期为例，采用冷板液冷服务器内置冷板每次都需更换适配下一代CPU的冷板，因此每次迭代都会有2到3次重复投资。这些都使得冷板系统更加复杂，TCO相对较高。

二、冷板式液冷的优势有哪些？

冷板式液冷的优势主要在于：

1）兼容性：冷板式液冷的改造成本相对较低，不需要对数据中心现有的机房及机柜进行大规模改造，其适用的硬盘、光模块等服务器部件与风冷方案一致，运维模式、机房承重与风冷场景也基本一致；

2）散热效果与节能性：冷却效果和节能性要远好于风冷，PUE可以达到1.2左右；（据《绿色高能效数据中心散热冷却技术研究现状及发展趋势》数据显示，风冷散热下数据中心的PUE值通常在1.5左右）

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3）可靠性：液体与设备不直接接触，可靠性更高；

4）维护性：易开展维护性设计，可实现在线维护方案；

5）噪声：风机转速大幅降低，噪声值可至70dB左右。

三、冷板式液冷部件选择

冷板是与芯片接触实现换热的核心部件，冷却液在内部流动将芯片热量带走。

根据散热模块与固定模块的可拆卸性，可以分为一体式冷板和分体式冷板。一体式冷板的散热模块和固定模块不可拆卸，分体式冷板的散热模块和固定模块通过螺钉固定，可拆卸。冷板的技术要求如下：

(1)主板上的所有冷板散热器必须方便拆卸，保证散热器与元器件有良好的接触并保持两者之间有足够的压力，与CPU接触的散热器面须保证其平面度；

(2)冷板需采用铜材质，配套管路可采用EPDM、FEP、丹凯PTFE软管或铜管；

(3)应具有节点级告警、隔离、导流功能，满足节点级故障不扩散要求；

(4)冷板需采用一体式焊接密封工艺，也可采用组装式密封圈密封工艺；

(5)最大工作压力不小于0.35Mpa；

(6)冷板组件的流阻及液冷工质流量设计，应满足处理器最大散热需求。

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发布于：山东省