什么是浸没式液冷？服务器用它降温有什么好处？

液冷散热是指通过液体来替代空气，把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走。那么浸没式液冷就是利用冷却液，将一排排的服务器等浸泡在绝缘冷却液里，更好的达到保护电子元器件低温运行的效果，也能更好地提升服务器的使用寿命。

一、数据中心与降温技术的演变

作为数据中心的自带命题，降温技术一直伴随着数据中心的发展阶段而不断升级。从阶段来看，两者的发展共同经历了四个阶段：

1.在大型计算机机房时代，当时在降温方面的技术和经验，都处于比较低的水平。既缺乏精密的温度控制，也缺乏有效的防尘手段，起步阶段嘛，可以理解。

2.在塔式服务器机房时代，开始有恒温恒湿的专用空调设备出现在机房中，并且有了新风系统和机房正压防灰尘。在数据处理和计算能力上都迈上了新台阶。

3.在机架式服务器机房时代，已经广泛使用恒温恒湿的专用空调和初步的气流组织管理。这时的降温技术更加成熟，统一化、标准化管理能力也变得更好。

4.在数据中心演变为云计算中心时代，高密度服务器、超大规模IDC成为主流。这一阶段的降温技术上，列间空调已经广泛使用，并且出现了精细的气流组织管理。

数据中心的发展与降温技术息息相关，两者相互促进，每一个阶段的数据中心，都要与之相匹配的降温技术。

二、对比比较

风冷散热与液冷散热对比

传统的风冷散热：通过散热器将CPU发出的热量转移至散热器块，然后通过风扇将热气吹走。因此还需要空调给环境降温。

液冷散热：指通过液体来替代空气，把CPU、内存条、芯片组、扩展卡等器件在运行时所产生的热量带走

液冷散热运行相比于风冷散热更安静（没有风扇产生的噪音）；同体积液体比同体积空气带走的热量更多，导热更强，也就是降温效率更高；功耗也更低；而且采用液冷技术后，还可减少空调机的投入，节省空间。但液冷散热的成本高，维护比较困难。

目前市场中主要有两种形态的液冷服务器，一种是浸没式液冷服务器；第二种是板式液冷服务器。

冷板式液冷与浸没式液冷对比

冷板式液冷：发热量最大的部件CPU不直接与散热液体接触，而是通过将液体灌输在传导设备中，CPU端与液体传导设备贴在一起，热量通过传导设备带走，从而达到散热效果。

浸没式液冷：将发热器件浸没于液体中，通过直接接触进行热交换来降温。

目前全球采用冷板式散热方式的相对多一些，因为该技术对比浸没式液冷服务器要解决的工业难题、成本都更低一些。但浸没式液冷技术能在服务器架构上带来颠覆式改变， 对数据中心来说，冷板式液冷技术更多的是一种过渡技术，浸没液冷才是未来，因为它能以“釜底抽薪”的方式达到更好的降温效果。

三、液冷技术相关

冷却液的类型介绍：  

液冷分类为了水冷和其他介质冷却，可用的其他介质包括、矿物油、电子氟化液等

1.水：比热容大，无污染但并非绝缘体，只能应用于非直接接触型液冷技术中。

2.矿物油：是一种价格相对低廉的绝缘冷却液，单相矿物油无味无毒不易挥发，是一种环境友好型介质，但矿物油粘性较高，比较容易残留，特定条件下有燃烧的风险。

3.氟化液：由于具有绝缘且不燃的惰性特点，不会对设备造成任何影响，是目前应用最广泛的浸没式冷却液。

按照冷却原理，又将液冷分为了冷板式液冷（间接式冷却）和浸没式液冷（直接式冷却）两种系统模式，上面已经做过对比。

综合来说，浸没液冷大幅降低传热温差，利用浸没式液冷整个数据中心的生态和运算能力都能得到良好优化，也更有助于提高高密度运算性能，计算密度和性能能实现新的突破。

冷服务器是一款具备综合性能更稳定、部署环境更绿色、能源损耗更低、几乎无噪音等超多优点的新型高效节能产品。

4月29日，阿里巴巴发布《迈向零碳时代》的2021减碳账单报告。报告称，阿里巴巴将全面加快低碳前沿技术研究，全面推动绿色低碳生活方式。目前，阿里云杭州数据中心通过液冷技术，每年可节电7000万度，广东河源数据中心则将在2022年将实现100%使用绿色清洁能源。

阿里巴巴首席技术官程立（鲁肃）判断，碳达峰、碳中和目标的有序推进，将会带来技术上的系统性变革，很可能催生新的技术创新与合作。目前，仅从技术创新角度阿里至少看到了“三个环”：实现企业自身发展中的减排是“内环”；助力平台企业、行业脱碳为“中环”；推动消费低碳环保是辐射范围更大的“外环”。

当大型数据中心成为通用的算力大脑，如何给计算技术脱碳，用技术解决技术发展带来的问题，已成为全球瞩目的焦点。

随着互联网公司规模越来越大，数据中心的能耗和排放量逐年走高。报告称，阿里云在过去几年开始打造相关基础设施，使用清洁能源，促进低碳生产。 2020年，阿里云自建基地型数据中心交易清洁能源电量4.1亿千瓦时，同比上升266%，减排二氧化碳30万吨，同比上升127%。

据称，阿里云杭州数据中心拥有全球最大的浸没式液冷服务器集群，其服务器浸泡在特殊冷却液，PUE（电源使用效率）逼近理论极限值1.0，每年可节电7000万度，节约的电力可以供西湖周边所有路灯连续使用8年时间；而广东河源数据中心，采用深层湖水制冷，2022年将实现100%使用绿色清洁能源，将成为阿里首个实现碳中和的大型数据中心。

该报告还给出了一个低碳等式。如果中国所有服务器都采用液冷技术，一年能节省的电接近一个三峡；如果“城市大脑”充分参与城市治堵，交通拥堵率能下降15%以上；如果快递智能装箱算法被普及，中国500亿件包裹多数都能瘦身；如果家中闲置物品能充分流通，一个流动的循环工厂将减少用户的碳足迹。

2020年，阿里巴巴开始在数字基建上加大投入，向全 社会 开放即插即用的数字化能力，一方面帮助中小企业降本提效，同时也提升了不少企业的“绿色值”。

报告中提到，阿里云协助开发的攀钢“钢铁大脑”，目前每生产1吨钢节省1.28公斤铁，每年可节省1700万元炼钢成本；阿里云协助垃圾焚烧发电企业瀚蓝环境提升了23%的燃烧稳定性；钉钉的无纸化办公已累计减少碳排放1100万吨，相当于固化6300平方公里荒漠……

报告称，阿里云、达摩院、钉钉等技术力量，正不断凝聚创新力助推一个多维度、全覆盖的低碳发展体系。

该报告显示，阿里巴巴在绿色消费方面积极布局：阿里巴巴正在通过菜鸟、闲鱼、饿了么、银泰，组成一条绿色消费链，构建“全生命周期绿色消费场景”。

数据显示，从2014年以来，菜鸟使用电子面单的包裹达到1000多亿个，节省纸张4000亿张，节约成本200亿元，绿色回收箱覆盖315个城市，超过1亿纸箱实现了循环再利用；饿了么累计送出无餐具订单4亿单，减少碳排放达6400吨。

从2017年算起，闲鱼回收旧衣5万多吨、旧书2370万本、手机366万台、大家电145万台，仅在2020年，闲鱼用户就上架10亿件闲置用品；银泰喵街则在2020年累计回收空瓶20000多个，通过收银无纸化、发票小票电子化，节省1600吨纸。

据悉，今年2月，阿里巴巴已发行10亿美元的20年期“绿色债券”，募集资金专门用于包括绿色建筑、能源效率、新冠肺炎危机应对、可再生能源、循环经济以及设计等领域，它也成为亚洲互联网行业中首家发行绿债的企业。

“阿里巴巴会尽快推出碳中和技术发展路线图。实现碳中和，要走技术路线。这不是哪一个层面的单打独斗，需要全 社会 的共同努力”，程立说道。

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