液冷服務器

冷板式液冷技術，即利用工作流體作為中間熱量傳輸的媒介，將熱量由熱區傳遞到遠處再進行冷卻。在該技術中，工作液體與被冷卻對象分離，工作液體不與電子器件直接接觸，而是通過液冷板等高效熱傳導部件將被冷卻對象的熱量傳遞到冷媒中，因此冷板式液冷技術又稱為間接液冷技術。該技術將冷卻劑直接導向熱源，同時由於液體比空氣的比熱大，散熱速度遠遠大於空氣，因此製冷效率遠高於風冷散熱，每單位體積所傳輸的熱量即散熱效率高達1000倍，可有效解決高密度服務器的散熱問題，降低冷卻系統能耗並降低噪聲。 ^{[1]  [4]} 

浸沒式相變液冷服務器，在浸沒式液體相變冷卻系統中，將服務器主板、CPU、內存等發熱量大的元器件完全浸沒在冷媒中，在工作狀態下，各發熱部件會產生熱量，引起冷媒温升。當冷媒温度升高到系統壓力所對應的沸點，冷媒工質發生相變，從液態變化為氣態，通過汽化熱吸收熱量實現熱量的轉移，這種通過冷媒吸收熱量冷卻的技術即相變液冷技術。浸沒式相變液冷技術利用液體相變將熱量直接帶走，減少了傳熱過程的熱阻，相比冷板式液冷，浸沒式液冷技術具有更高的傳熱效率，是液冷之中最節能、最高效的新興製冷模式。 ^{[2]  [5]} 

2015年7月30日，中科曙光公司作為我國高性能計算領軍企業，這家公司研製成功的我國首款液冷服務器具有明顯的節能降耗等優點。

“傳統服務器利用空氣帶走機箱內發熱元件發出的熱量，冷卻能耗高、噪音大、設備密度低。”中科曙光數據中心產品事業部總經理説，“風冷所不能解決的高能耗、低性能的問題，用液冷技術卻可以得到顯著的改善。” ^[3] 

冷板式液冷服務器特點：

①節能性更優：整體機房空調系統能耗降低70%；服務器風扇功耗降低70%~80%；液冷系統可實現全年自然冷卻，PUE<1.1，整體機房風液混合冷卻系統PUE<1.2。

②器件可靠性更高：CPU滿載運行核温約40-50℃，比風冷降低約 30℃；服務器系統温度比風冷降低約 20℃。

③性能更優：CPU和內存工作温度大幅降低，可實現超頻運行，計算機羣性能可提高5%。

④噪聲更低：液冷散熱部分水循環噪音極低，風冷部分風扇轉速降低，噪音減小，降低約30dB，滿載運行噪音<60dB。

⑤功率密度提升：單機櫃功率密度可達25kW以上，相比風冷散熱方式大幅提升。

浸沒式液冷服務器特點：

①節能性更加極致：冷媒與發熱器件直接接觸，換熱效率更高，且可實現全面自然冷卻，系統PUE<1.05。

②器件散熱更加均勻：採用全浸沒方式，服務器內部温度場更加均勻，器件可靠性更有保障。

③無泄漏風險：採用絕緣、環保的冷卻液體，即使發生泄露對基礎設施硬件和外界環境均無任何風險。

④噪聲更低：服務器全部元器件均可通過液冷方式散熱，內部實現無風扇設計，滿載運行噪音<45dB。

⑤功率密度大幅提升：單機櫃功率密度可達60kW以上。 ^[1-2] 

①地球系統數值模擬裝置原型系統

地球系統數值模擬裝置是對地球系統自然過程進行數值模擬的大型科學研究平台，2015年，中科曙光與中科院、中科院大氣物理研究所、中科院計算技術研究所、中科院計算機網絡信息中心，共同啓動了該裝置預研及原型系統建設。該系統創新性的採用了立體數據中心的建設模式，部署液冷服務器TC4600E-LP128箱，共計1280節點。 ^{[1]  [6]} 

②國家氣象局氣候變化應對決策支撐系統

氣候變化應對決策支撐系統將是中國氣象局天氣、氣候模式業務和研發的運行平台，承擔每天24小時、每週7天的極端天氣及氣候業務應用，併兼顧業務試驗和業務研發的應用需求。2017年曙光中標該高性能計算系統，該項目使用了全新升級版液冷服務器TC4600E-LP，共計部署1500多個液冷節點。 ^{[2]  [7]}