过去五年，随着计算需求的增长，精密散热市场也随之发展壮大。据Dell'Oro集团首席分析师卢卡斯·贝兰（Lucas Beran）称，该市场去年规模达到35亿美元，预计到2026年将达到60亿美元。这一迅猛的市场增长反映出，在许多情况下，需要新技术才能跟上时代步伐。. 去年十月，Ben Coughlin（Colovore）、Gerard Thibault（Kao Data）和Don Mitchell（Victaulic）与我一同参加了由Lucas主持的OCP全球峰会小组讨论，探讨了这一话题。我们的讨论明确指出，液冷是数据中心的未来，有望满足日益增长的计算需求，尤其是在托管数据中心领域。正如另一位OCP演讲者所说：要么现在就使用液冷，要么在未来3-5年内就会使用。.
是什么推动了数据中心冷却技术的加速发展？
过去12年间，服务器及其组件发生了显著变化。刀片服务器和虚拟化技术虽然在十多年前就已出现，但其密度已大幅提升，如今的计算服务器每个机架单元的功耗通常在750瓦到1千瓦（kW）之间。即使是以往密度较低的闪存存储，现在每个机架单元的功耗也达到了400瓦到600瓦。
液冷技术自计算机诞生之初就已存在，但在近期计算需求激增之前，由于风冷工艺更为简单，因此一直占据行业主导地位。风冷至今仍是主流，尤其是在英国，但符合OCP（开箱即用）标准的灵活数据中心基础设施正在兴起。计算密度的提高以及一些无法将热量直接散发到空气中的现代芯片，促使人们更加关注并采用液冷方案。从机箱级液冷到冷板冷却，用于数据中心的新型液冷技术正在推动混合式风液冷却配置的普及和应用。.
我和OCP圆桌会议上的同事们每周都会接到现有客户或潜在客户的电话，询问如何在风冷数据中心中添加液冷系统。Vertiv的回答是：先从后门入手，然后再考虑直接芯片冷却。.
液冷系统能够满足高密度计算的需求。
液冷的传热性能远高于风冷。数据中心液冷系统效率更高，是高密度机架的一种经济高效的冷却解决方案。
现代机架的功率需求超过 20 kW，许多安装项目正在考虑部署功率需求为 50 kW 或更高的机架。成熟的后门式液冷散热系统，例如 Vertiv Liebert® DCD，可以处理超过 20 kW 的功率密度。这些液冷散热装置取代了机架的后门。被动式设计通过安装在机架后门位置的充满液体的吸热盘管排出热空气。主动式设计则采用风扇将空气吸入盘管，从而带走高密度机架的热量。.
当机架密度超过 20 kW 时，空气冷却系统会失去其有效性，此时液体冷却成为可行的解决方案。
后门热交换器液冷系统是实现芯片直接冷却的重要一步。后门面板在混合空液冷却系统中，尤其是在机架密度不同的情况下，能够很好地发挥作用。我的同事 Gerard Thibault 分享说，Kao Data 在其 2 兆瓦 (MW) 机房中采用了这种混合冷却方案。该公司目前拥有 2 兆瓦的空冷系统，并正在增加 10 兆瓦的液冷系统，以达到 12 兆瓦的冷却能力。.
除了提高效率和降低成本外，液冷还提供了一种更可持续的冷却方式。在本次全球峰会上，OCP宣布可持续性是其第五项原则，与效率、影响、开放性和可扩展性并列。数据中心液冷可以帮助企业在未来几年实现其可持续发展目标。与持续高速运转的风冷不同，后门式热交换器或芯片级液冷解决方案的冷却机制能够以更少的投入实现更好的冷却效果，从而降低能耗和碳排放。这些技术甚至可以结合使用，将100%的热负荷传递到冷却液中！
液冷高密度托管数据中心的外观和声音
：液冷或混合数据中心与风冷数据中心有很大区别吗？Colovore 公司的 Ben Coughlin 分享了他们公司的配置：一个外部冷却塔，加上水泵和管道。每个机柜都有两个管道接口：一个用于供水，一个用于排水，仅此而已。他们的机房地面上没有冷水机组或制冷剂分配装置。他们采用 Vertiv 公司的风扇辅助“主动式”后门，配合数兆瓦的直接液冷系统运行，尽管供冷能力受限于已安装的管道。外观上几乎没有区别。然而，温度和噪音方面的差异却很明显。
拥有大型计算资源和混合冷却系统的托管数据中心，能够将环境温度维持在舒适的 70 华氏度（21 摄氏度）左右，而非传统风冷数据中心那种冷热通道的划分方式。高性能计算基础设施服务器和人工智能 (AI) 服务器噪音很大，但冷却组件不会增加额外的噪音。除此之外，这些数据中心与配备标准 45U 机架的普通数据中心并无二致，客户访问服务器的方式也与普通数据中心相同。.
机柜内部的气流是最大的区别。网络交换机非常短，因此需要从前到后通风。较大的配电单元需要“整洁”的布线，因为机架的长度增长速度跟不上其内部服务器的长度增长速度。机柜内部空间非常紧凑。在设计和安装过程中，只要格外注意，这些问题都能轻松解决。.
现在就为液冷数据中心的未来做好规划。
正如我的同事唐所说： “不要害怕液冷；要为它做好准备。” 现代数据中心正处于十字路口。在未来5到10年内——也就是数据中心时代的“未来”——风冷将无法满足高密度计算的巨大需求。现在就应该拥抱即将到来的变革，并在它到来之前做好规划。
我很高兴能与 Ben、Gerard、Don 和 Lucas 一起参加 OCP 赋能开放全球峰会，探讨数据中心液冷技术的未来发展。像我们这样的公司（Dell'Oro Group、Colovore、Kao Data、Victaulic 和 Vertiv）乐于助力行业创新，并确保客户项目的成功。.
Fred Rebarber
负责公司与大型终端用户和专注于关键任务设计的咨询工程师之间的技术对接。他的一项关键职责是根据客户需求和市场需求，为产品开发提供建议。此前，Fred曾在OEM部门任职，与制造商和终端用户合作，推动现有Vertiv™ Liebert®产品的应用，并为新产品制定规范。在加入OEM部门之前，Fred曾担任Cooligy的销售和市场总监，该公司是一家为制造商设计和制造芯片级液冷解决方案的初创公司。Fred拥有加州大学伯克利分校机械工程学士学位。
