2022年,英伟达宣布了一项旨在降低数据中心能耗、处理海量数据或训练人工智能模型的新计划:液冷显卡。该公司在台北国际电脑展(Computex)上发布了其新款液冷版A100计算卡,并表示其功耗比风冷版降低了30%。今年早些时候(2023年),英伟达获得了美国能源部500万美元的资助,用于研发创新的散热方案。.

随着芯片热设计功耗 (TDP) 的不断提高,传统的风冷散热方式难以满足需求。虽然芯片级直接冷却 (D2C)(也称为直接液冷 (DLC))已被广泛采用,但 D2C 只能冷却芯片组和 GPU 等少数关键组件,而无法冷却整个电路板。另一方面,浸没式冷却能够提供高效且均匀的散热,但将服务器浸入水箱的过程繁琐,并且需要对现有的机架式数据中心进行大规模改造。.

无论是直接冷却还是浸没式冷却,冷却剂都起着至关重要的作用。根据是否发生相变,液体冷却可分为单相冷却和两相冷却。虽然两相冷却剂具有更高的冷却性能,但它们更容易受到监管风险的影响,例如全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)超标。相比之下,单相冷却剂利用对流散热,从而降低了监管风险。.

数据中心用液体冷却剂可分为油基冷却液和工程冷却液。主要公司包括壳牌、嘉实多、埃克森美孚、福斯、M&I材料公司、工程流体公司、3M公司、科慕公司和索尔维公司。.

冷却液价格差异很大,从每公斤 10 美元左右到每公斤 100 美元以上不等。选择合适的冷却液时必须考虑多种因素。其中之一是维护的复杂性。油基或碳氢化合物冷却液通常含有杂质,这些杂质会腐蚀服务器电路板和管道。相比之下,工程冷却液通常不存在这个问题,因此长期维护起来更简单。至于初始成本,一个浸没式冷却罐的成本约为 4,000 美元,而冷却液本身的成本约为每个冷却罐 7,000 美元。

浸没式水箱的尺寸:水箱体积 = 1.5米 x 0.655米 x 1.2米 = 1.18立方米 = 1180升
冷却液体积 = 水箱体积 x 50% = 1180升 x 50% = 590升
冷却液成本 = 590升 x 12美元/升 ≈ 7000美元。