[AI时代 电力就是国力]⑫服务器“扑通”进水槽…浸没式冷却数据中心可节省37%用电
比风冷降耗93%
彻底隔绝灰尘与湿气，延长服务器寿命
浸没式液冷技术获全球企业关注
为了应对被称为“吃电怪兽”的人工智能（AI）数据中心，扩大电力供应和完善输配电网固然重要，但降低用电本身同样是重要课题。预计在未来电能消费中占比相当高的AI数据中心用电，有40%用于冷却。也就是说，只要把热管理做好，就能减少电力消耗。
为了给数据中心散热，近期备受关注的方式是浸没式液体冷却技术。与迄今为止广泛使用的风冷、水冷不同，将服务器放入装满特种液体的水槽中保存的方式正成为替代方案。海外甚至在尝试直接把数据中心建在寒冷的海水中。
浸没式液体冷却技术目前发展到什么程度了呢？上月19日，在仁川南洞区SK Telecom仁川办公大楼内，相关技术研究正在紧锣密鼓地进行。通过安保闸门进入内部后，可以看到一个巨大的管状装置和天花板起重机。这个长得像管子的蓝色水槽，就是利用浸没式液体冷却技术，将服务器浸入其中的水槽型机架。
浸没式液体冷却是将服务器浸入不导电的特种冷却油（流体）中，以散热为目的的一种技术。此前，数据中心普遍采用向服务器吹入冷风、循环空气的风冷方式。风冷需要使用特种空调机、压缩机等高耗电部件。为改善这一点而出现的是水冷方式。水冷通过让流经冷媒的管道直接接触服务器，从而降低温度。浸没式液体冷却则是把服务器完全浸入低温流体中，因而冷却效率更高。
水槽内密密麻麻插着20多台服务器。这些服务器并未投入实际服务，而是用于验证在浸入流体的状态下是否仍能正常运作的实验用服务器。流体本身不导电，但导热性高，可以高效降低服务器温度。
从外观上看，流体仿佛静止不动，但为了调节温度，它其实在不断缓慢循环。打开水槽右侧面板后，可以看到好几台厚重的泵。与服务器接触后变热的流体通过泵被输送到换热器，在那里与冷水进行间接换热并被冷却。被冷却的流体再回流到装有服务器的水槽中。
SK Telecom AT基础设施工程团队经理Choi Wooshin表示：“流体本身几乎无色无味，但为了测试浸泡服务器的流体，我们往里放入了70到80根发热棒，把流体加热到沸腾甚至灼烧”，“结果出现了氧化现象，流体颜色变成了棕色。”
Choi经理还表示：“温度会向水的温度收敛。比如说水温是10度时，即便流体升到40度以上，经过与水接触，也会被设计成能降到15至20度左右。”
根据SK Telecom的实验结果，与传统风冷相比，制冷用电减少93%，服务器用电减少10%以上，总用电量削减幅度达到37%。
在像书架一样插放服务器的传统机架中，每层只能放1到2台服务器，而采用浸没式液体冷却技术后，在同样空间内可容纳的服务器数量增加到7至8台。通过在有限空间内集成更多服务器，可以节省空间占用成本和电力。
此外，在风冷方式下，为了控制灰尘和湿度，需要额外的设备和电力，而浸没在流体中的服务器则不受灰尘和湿度影响。预计服务器的预期寿命也将延长。
随着浸没式液体冷却技术有望大幅降低数据中心用电的优势被广泛认知，全球企业正积极开展应用该技术的研究与合作。英伟达（Nvidia）在其图形处理器（GPU）Blackwell被指存在散热问题后，正在寻求与浸没式液体冷却企业展开合作。
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KT Cloud也在去年完成了对浸没式液体冷却的技术验证。KT Cloud表示，通过浸没式液体冷却技术，相比传统风冷，实现了机房公用设施用电量削减58%、服务器风扇用电量削减15%、机房面积减少70%以上，同时降低了风扇噪音，并通过提升换热效率延长了服务器寿命。KT Cloud今后还计划引入直接芯片冷却（Direct-to-Chip，D2C）和计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）程序。
SK Enmove、GS Caltex、S-Oil、HD Hyundai Oilbank等韩国国内炼油企业也纷纷投入到用于浸没式液体冷却的流体研发中。SK Enmove将其产品命名为“ZIC e-FLO”，GS Caltex则推出名为“Kixx Immersion Fluid S”的产品。SK Telecom还与Giga Computing、SK Enmove签署了为开发下一代冷却技术而开展业务合作的谅解备忘录（MOU）。
不过，由于浸没式液体冷却技术仍处于初期阶段，仍然存在诸多局限。按照既有方式维护和管理服务器存在困难。要对服务器进行检查，必须花15分钟时间用起重机吊起服务器，将其从水槽中取出，并等待流体完全流尽。与传统方式相比，这一过程更为繁琐且耗时。此外，在安全管理、抗震规范、流体处理与废弃等方面也仍有待补充完善的课题。
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