来源：IDC圈
纵观人类历史，每一次技术创新都伴随着生产要素和生产力的跨越式发展。如今，随着全球计算能力的不断增加，数据中心单位空间产生的热量和功率密度不断增加。赛迪顾问预测，快速增长的数据中心计算能力将促进高功率单机柜的快速普及，预计到2025年全球数据中心平均功率将达到25kW。“双碳”背景下， 数据中心“降耗增效”绿色发展需求迫切。液冷作为一种散热能力更强的制冷技术，一直受到市场的关注。
开启计算能力竞速 冷板液冷应用广泛
近年来，随着英特尔、华为、浪潮、联想、阿里等企业在液冷领域的不断探索，液冷数据中心基础设施商业化进程正在加快。科智咨询预计，到2025年，中国液冷数据中心的应用市场规模将从2019年的114.7亿元到849.5亿元不等。
2019-2025年中国液冷数据中心应用市场规模(单位:亿元)
数据来源：科智咨询
注：液冷数据中心应用市场规模包括配套机电设备、液冷解决方案、液冷服务器等。
目前，常见的数据中心液体冷却方法主要包括冷板、喷雾和浸没。其中，冷板液体冷却主要应用于一般高密度数据中心领域。该技术发展较早，是最成熟、应用最广泛的液体冷却散热方案，对促进当前数据中心的绿色发展和减少PUE起着不可或缺的作用。
然而，在应用阶段，用户总是有两个疑问：一是成本仍然高于风冷，二是漏液的风险。2022年，英特尔与生态合作伙伴密切合作，联合创新，发布了《英特尔高效数据中心白皮书》和《绿色数据中心创新实践》——两本白皮书：冷板液冷系统设计参考书（以下简称冷板液冷系统设计参考书），充分发挥冷板液冷技术，解决这两个难题。
白皮书，英特尔高效数据中心：
https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/now/data-centric/high-performance-dc-green-dual-carbon-strategy.html
绿色数据中心创新实践 —— 冷板液冷系统设计参考
https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/now/data-centric/liquid-cooling-cold-plates-design-reference.html
全方位守护科技 一站式消除用户疑虑
近年来，整个ICT行业围绕降低PUE的关键指标，积极采用创新技术和模式。在芯片、服务器、数据中心产品等领域，英特尔也不例外，不断创新技术迭代。英特尔依托数十年来在数据中心领域的创新和领先地位，提供了可持续的数据中心处理器技术。新的可扩展处理器可以通过内置加速器更有效地实现领先的性能，从而节省平台级的功率。同时，基于英特尔及其生态伙伴多年的积累和实践，推出了“四横三纵”矩阵绿色数据中心技术框架（“绿菜单”）， 为有效实现数据中心，提供了一系列整体解决方案和参考设计，将散热技术置于关键地位“降耗增效”，将PUE保持在1.25以内。
科技赋能，系统解决冷板液冷两大难题
1.应对高成本的全方位、立体化解决方案
1)设计简单，满足冷却需求，降低成本
冷板液体冷却是一种非接触式液体冷却技术，它利用液体作为传热工质在冷板内流动，通过热传递冷却热源。在常规设计中，为了提高冷却性能，需要尽可能增加冷板内微通道与液体的接触面积，因此冷板的设计结构往往比较复杂。但问题也随之而来，设计越复杂，成本就越高。面对这一问题，英特尔和许多生态合作伙伴发布的《冷板液冷系统设计参考》给出了绿色高效的解决方案“设计考虑液冷部件”冷板的设计主要是通过内部流体通道简单的模块结构来提高冷却性能，降低成本。
2)模块化生产，提高生产效率
数据中心“模块化”在数据中心建设层面实现碳中和，施工方法可以提供强有力的支持。与传统数据中心模式相比，冷板液冷解决方案采用模块化设计，采用专业制冷剂覆盖CPU、内存等主要部件可以显著降低成本。通过积极行动和创新技术，英特尔与生态合作伙伴开放合作，推动全栈联动节能，系统减少碳足迹。
在合作伙伴比赫的《数据中心液冷整体解决方案》中，应对数据中心广泛的液冷需求，采用模块化 标准化生产一站式解决方案，实现数据中心冷板液冷项目的快速集成。比赫作为唯一一家通过INTEL认证的冷板液冷方案集成商（截至2022年底），在项目实施过程中，实施了各模块的独立设计、工厂预制、独立包装和现场工程安装。整个模块化操作方案分为四个模块：外冷设备和管道模块、一次侧CDU和管网模块、二次侧CDU和管网模块、集群环网模块。四个模块均独立包装和安装。
3)提高质量，大规模降低成本，差异化合作共赢
根据《冷板液冷系统设计参考》白皮书，标准化是促进液冷数据中心发展的关键。通过标准化，可以有效降低液冷应用的技术和成本门槛，实现工业化和规模化。
目前，英特尔正在与液冷零部件制造商、OXM制造商和大量终端用户合作，推动冷板液冷各部件的标准化。通过制定零部件设计质量要求和验证方法，将整个行业的质量标准从通过提高到高质量。然后，从高质量到优秀阶段，英特尔倡导生态合作伙伴创新双赢，通过差异化吸引更多上下游客户进入液体冷却行业，不断降低整个行业的平均成本，最终让用户享受更实惠的价格。以铲齿产品为例，在实现规模化之前，整个生产过程会经历很多步骤，消耗大量的工时，非常繁琐。规模化后，直接使用压铸冲压机可以节省大量的工作时间和工艺，降低工艺成本，间接降低用户成本。
2.稳定泄漏预防策略，科技化解泄漏风险
对于冷板液体冷却技术，成本和泄漏本身也有内部逻辑联系：真正解决泄漏风险是降低成本的根本原因。简单地说，泄漏风险越低，用户就越放心，用户就越多，规模效应就越大，成本就越低。
1)通过新的技术设计和制造技术降低泄漏风险
冷板液冷系统主要包括水冷板（water cold plate）、管道（tube）、 快换接头（quick disconnect coupling）、分液器（Manifold）、冷却液分配单元（CDU）对于室外冷却设备等部件，任何部件和安装环节处理不当，都有漏液的风险。
对于冷板液冷，每个接口位置最容易发生泄漏。比赫采用了改进的接口设计工艺，最大限度地降低了运行过程中的接口泄漏概率。产品采用防震设计，通过扣压机实现自动安装，以降低人工操作失误造成的泄漏风险。同时，它还包括基于Intel的制造 UQD标准设计的快速更换接头单次插拔泄漏小于1/6 液滴(连续插拔6次，允许一滴滴滴)或小于0.5ml。这种快速更换接头支持数据中心液冷系统在工作过程中插入液体，大大提高了维护效率。
2)保护全方位漏液感知和干预系统安全
为了最大限度地降低泄漏的风险，英特尔和生态合作伙伴比赫采用了一套终极的泄漏感知和干预系统，可以第一次确定泄漏的位置，并通过服务器自我保护设计实现自动保护和报警。
LEAK通过漏液传感器 SENSORS，包括漏液检测绳LEAK SENSORS ROPE等检测设备，直接检测漏液，第一时间发出报警，并向系统管理员提交漏液信息，包括时间和位置。
考虑到工作人员在响应时间周期内仍存在漏液造成损失的风险，《冷板液冷系统设计参考》白皮书还提出了进一步的自动干预方法，包括自动电气和流体干预，即当检测到泄漏通知时，IT设备自动停电，冷却液自动停止工作。这可以更大程度地避免大量硬件设施暴露在泄漏液体中，便于维护，进一步减少损失。
以人为本，用户至上，终极体验
1.低毒防腐冷却工质
本着以人为本的原则，实践用户至上，充分考虑冷却质量对人、自然环境和服务器的污染和腐蚀，冷却液冷却系统设计参考主要推荐纯水（水基冷却质量）和低毒性丙二醇（防冻剂）作为冷却质量。为了弥补冷却质量和系统腐蚀的风险，防止颗粒、碎片和细菌污染造成的操作可靠性，考虑到维护的便利性，还采取了计划周期性维护和计划外的突发维护干预，采用冗余设计，确保液体冷却系统的在线维护。
二、防高压喷溅设计
在冷板液冷系统中，如果冷却质量在流动过程中压力过大，也会增加泄漏的风险，并对员工和设备造成潜在的风险。根据《冷板液冷系统设计参考》，根据国际电工委员会的规定，液冷系统及其部件应符合当地安全规范（IEC）设计了IEC60950-1和IEC62368-1的安全标准。为防止高压喷溅风险，还要求服务器进液口配备专用防水锤阀，全方位保障用户安全。
面向未来，聚力绿色可持续发展
“书同文，车同轨，行同伦”。节能、减碳、绿色、可持续化作为国际领先的科技公司，一直是英特尔的重要战略目标。面对未来，英特尔和他的生态合作伙伴正在深化合作创新，不断探索液冷技术，促进IT设备、计算设施，特别是作为数字经济数据中心的基础，进一步降低消费效率，释放整个工业生态和科技生态，帮助中国为全球可持续发展做出更大贡献。
春、夏、秋、冬，一次又一次。在数据中心内，持续加热的电子元件需要24小时不间断冷却。每一滴冷却液的静静流动都离不开科技和人性的双重关怀。
