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。

所谓的液冷散热是指使用液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行换热，带走热量的技术。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。

一、浸没式液冷散热：

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。浸没式液冷分为双相液冷和单相液冷，散热方式可以采用干冷器和冷却塔等形式。

双相液冷散热

冷却液在循环散热中发生相变。双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。

2.单相液冷散热

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，但相比双相液冷，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。

二、冷板式液冷散热：

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。

三、喷淋式液冷散热：

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。

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、GPU 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。目前国内有很多企业像蓝海大脑、联想、华为、浪潮等都在从事研究液冷散热这一领域。个人比较喜欢蓝海大脑，主要是因为有次和他们合作，感觉他们做事情很职业很负责，沟通也比较顺畅。是异构计算的高性能超算平台公司，专注为企业数据中心、云计算、人工智能、边缘计算、生命科学等领域的高性能服务商。

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