数据中心液冷散热有几种方式？
您对液冷散热了解多少？应该选择哪种液冷方式？对于冷冻液的又该做怎么的选择？
1 液冷技术趋势已成
众所周知，如果散热不良，高温不仅会降低芯片的工作稳定性，还会因为模块内部与外部环境间的温差而产生过大的热应力，影响芯片的电性能、工作频率、机械强度及可靠性。电子原件的故障发生率随工作温度的提高而呈指数关系增长，单个半导体元件的温度每升高10度，系统的可靠性将降低50%。
应对大数据、超密度计算的“功耗墙”，使用液态冷却液替代空气来对计算机设备进行冷却，是未来数据中心的一场技术革命。ResearchAndMarkets数据显示，到2023年，全球液冷数据中心市场规模将达45.5亿美元，年复合增长率将达27.7%。
液冷技术相对于传统风冷技术有如下明显优势：
- 热量带走更多：同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍。
- 温度传递更快：液体导热能力是空气的25倍。
- 噪音品质更好：同等散热水平时，液冷噪音水平比风冷噪音降低20-35分贝。
- 耗电节能更省：液冷系统约比风冷系统节省电量30%-50%。
2 液冷的分类
所谓的液冷，并不是单纯指的水。指的是把高比热容的液体作为传输介质，将IT设备或者服务器产生的热量带走，使之冷却。目前液冷技术主要有三种部署方式，分别是浸没、冷板、喷淋三类方式。
冷板式：
将液冷冷板固定在服务器的主要发热器件上，依靠流经冷板的液体将热量带走达到散热目的。冷板液冷解决了服务器里发热量大的器件的散热，其他散热器件还得依靠风冷。所以采用冷板式液冷的服务器也称为气液双通道服务器。冷板的液体不接触被冷却器件，中间采用导热板传热，安全性高。
喷淋式：
在机箱顶部储液和开孔，根据发热体位置和发热量大小不同，让冷却液对发热体进行喷淋，达到设备冷却的目的。喷淋的液体和被冷却器件直接接触，冷却效率高；但液体在喷淋的过程中遇到高温物体会有飘逸和蒸发现象，雾滴和气体沿机箱孔洞缝隙散发到机箱外面，造成机房环境清洁度下降或对其他设备造成影响。
浸没式：
将发热元件直接浸没在冷却液中，依靠液体的流动循环带走服务器等设备运行产生的热量。浸没式液冷是典型的直接接触型液冷。由于发热元件与冷却液直接接触，散热效率更高，噪音更低，可解决防高热谜底。浸没式液冷分为两相液冷和单相液冷，散热方式可以采用干冷器和冷却塔等形式。
- 两相液冷
冷却液在循环散热中发生相变。两相液冷传热效率更高，但控制相对复杂。相变过程中压力会发生变化，对容器要求高，使用过程中冷却液易受污染。
- 单相液冷
冷却液在循环散热过程中始终维持液态，不发生相变，故要求冷却液的沸点较高，这样冷却液挥发流失控制相对简单，与IT设备的元器件兼容性比较好，但相比两相液冷，其效率较低。根据实际应用场景，可采用干冷器或冷却塔散热。
3 冷却液
水
液冷最直接，成本最低廉。水并非绝缘体，只能应用于间接接触型液冷。一旦发生泄漏，对服务器等IT设备的损害将非常致命。
矿物油
矿物油也是一种物美价廉的冷却液。单相矿物油无毒无味不易挥发。粘性较高，容易在设备表面形成残留。虽然燃点较高，但是在某些特定条件下还是有燃烧的可能。
氟化液
最大的特点是绝缘，且不燃。在数据中心液冷技术中是最安全的一种。目前应用最广泛。但是价格高昂。
液冷技术主要应用于高性能计算领域。随着数据中心向高密高电发展，传统的风冷技术已经不能完全满足其散热需求。这些都是促使液冷技术下沉的主要因素。液冷技术可以大幅度降低数据中心的能源消耗。比如很多沉浸式液冷数据中心的PUE甚至可以达到惊人的1.03-1.05。但是相同规模的风冷系统数据中心，其PUE值还在1.3-1.5之间。
除了传统的大规模数据中心以外，随着边缘计算时代的来临，边缘端数据中心也会有约20%采用液冷技术。应用液冷系统的数据中心，在建成后两到三年内即可收回投入在制冷系统上的投资，而后期由此节约的电费则可以看做是其收益。且规模越大的数据中心效果越好。
4 机架式液冷解决方案
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