将液冷技术集成到数据中心主要有三种方法:
- 专门设计液冷数据中心:这种方法利用浸没式冷却技术,打造体积更小、效率更高、计算能力更强的数据中心。然而,由于成本较高,IDTechEx 认为浸没式冷却技术虽然会发展,但短期内可能仍会小规模应用,例如大型企业的试点项目。-
设计同时具备风冷和液冷基础设施的数据中心:这种方法允许未来过渡到液冷,初期采用风冷。但是,对于预算有限的最终用户来说,从零开始设计带有冗余功能(例如液冷歧管、管道等)的数据中心可能并非总是最佳选择。
- 将液冷系统集成到现有风冷系统中:这是最常见的方法,预计在短期和中期内仍将是首选方案。该方法涉及将部分风冷系统的制冷能力转移到液冷系统。.
它受欢迎的原因有很多:
成本效益:与其他两种选择相比,使用现有基础设施可以降低复杂性和初始成本。
对全液冷集成的需求有限:尽管数据中心的密度不断增加,但 IDTechEx 认为向全液冷的过渡将是渐进的,首先从少量数据中心机架开始,然后逐步扩展到所有机架。.
性能评估:与风冷相比,芯片直冷技术仍处于发展初期。因此,许多数据中心服务器厂商和终端用户倾向于在小规模部署前对其性能进行评估。.
受现有风冷数据中心改造需求的推动,冷板冷却(也称芯片级直接冷却)已成为数据中心行业主流的液冷解决方案。传统上,冷板直接安装在热源(例如芯片组、CPU 等)上,并在两者之间涂覆一层导热界面材料 (TIM) 以增强热传递。在冷板内部,液体流经其微结构,最终到达某种类型的热交换器。下图展示了数据中心应用中典型的冷板设计。导热界面材料广泛应用于各种数据中心组件,例如芯片组、处理器和电源。IDTechEx 认为,冷板的日益普及也将推动数据中心市场对导热界面材料的需求增长,尤其是在处理器和芯片组领域。.
英特尔在其新设计中采用了创新方法,将冷板直接集成到封装中,无需使用TIM2(第二代导热界面材料),从而降低了热阻或热阻抗。这种集成方式在散热管理方面具有优势。然而,由于冷板需要在封装内部进行微观级别的嵌入,因此也增加了设计的复杂性。.
数据中心冷板冷却为液冷提供了一种灵活且易于部署的解决方案。其独特之处在于冷板的内部微观结构。与浸没式冷却不同,冷板冷却允许数据中心集成商和服务器供应商以相对较低的前期成本在其设施中部分集成液冷技术,并可随着时间的推移逐步过渡到完全液冷的数据中心。IDTechEx 预计冷板冷却技术的应用初期较为缓慢,但随着更多终端用户采用该技术,其市场将迅速增长。预计未来 10 年冷板冷却的年收入将以 16% 的复合年增长率 (CAGR) 增长,而冷板硬件的快速增长也带动了泵和制冷剂分配单元 (CDU) 等组件市场的增长。.
