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。

液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心，与传统风冷服务器相比，液冷服务器的热量导出方式不同。

蓝海大脑作为专业数据中心厂商之一认为液冷数据中心节能减排技术主要有以下几点：

1、充分利用机房楼顶空间，清洁的太阳能光伏直接并网发电技术，即发即用，在节能的同时还极大减少污染物排放。

2、液冷数据中心冷冻站通过板式换热系统，实现极致水侧免费冷却，华北地区全年超过94%的时间可利用室外自然冷源免费冷却。

3、采用AHU(Air Handle Unit)风墙冷却技术，通过与高温耐腐蚀服务器配合，采用全新气流组织方案，解决了空气污染及腐蚀难题，全年100%实现风侧免费冷却。

4、自研“蜂巢”预制模块技术，采用无架空地板设计，全面支持整机柜部署，在保证高质量交付的同时，成本持续下降，建设工期缩短一半。

5、液冷数据中心污水回收再利用技术，冷却水系统节水率为44.8%，液冷数据中心园区年均节水量可达到48万吨。

6、采用共享电源、共享风扇架构，部件全部标准化、模块化、一体化，支持40摄氏度环境温度长期运行。总拥有成本(TCO)降低15%~35%，交付效率提升20倍，日可交付能力超过1万台。

7、深度学习服务器集群全面混部并采用智能流量调度系统，大幅提升服务器利用率，降低冗余服务器数量⌄通过智能液冷数据中心节电技术，在同样供电能力下，可增加25%以上的算力。

8、智能决策运维平台，由监控系统、统一管理平台、大数据分析平台、策略决策平台四大模块组成。其故障定位准确率达92%，停电恢复时间由10分钟缩短到30秒。

9、随着液冷技术发展，PUE值更低，优势更为突出。吕天文给记者算了一道数学题：在我国现阶段，终端用户每使用1kWh 电能，火力发电厂就要排放 0.86kg 的二氧化碳，液冷 PUE（1.2）低于传统风冷 PUE（1.8）至少50%，意味着众多数据中心的能耗，能够至少减少50%，碳排放量也将减少50%。

蓝海大脑液冷数据中心机柜冷板式、浸没式两种液冷数据中心解决方案，具有高性能、高密度、扩展性强、低碳绿色节能等特点。液冷机柜支持4~8台液冷服务器，每台液冷服务器支持1~16块 GPU显卡，适用于深度学习训练及推理、生命科学、医药研发、虚拟仿真等场景，液冷解决方案覆盖服务器、水冷工作站、数据中心等多种产品形态。

型号 蓝海大脑液冷解决方案

英特尔

处理器 Intel Xeon Gold 6240R 24C/48T,2.4GHz,35.75MB,DDR4 2933,Turbo,HT,165W.1TB

Intel Xeon Gold 6258R 28C/56T,2.7GHz,38.55MB,DDR4 2933,Turbo,HT,205W.1TB

Intel Xeon W-3265 24C/48T 2.7GHz 33MB 205W DDR4 2933 1TB

Intel Xeon Platinum 8280 28C/56T 2.7GHz 38.5MB,DDR4 2933,Turbo,HT 205W 1TB

Intel Xeon Platinum 9242 48C/96T 3.8GHz 71.5MB L2,DDR4 3200,HT 350W 1TB

Intel Xeon Platinum 9282 56C/112T 3.8GHz 71.5MB L2,DDR4 3200,HT 400W 1TB

AMD

处理器 AMD锐龙Threadripper Pro 3945WX 4.0GHz/12核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 3955WX 3.9GHz/16核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 3975WX 3.5GHz/32核/128M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 3995WX 2.7GHz/64核/256M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5945WX 4.1G 12核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5955WX 4.0G 16核/64M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5965WX 3.8G 24核/128M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5975WX 3.6G 32核/128M/3200/280W

AMD锐龙Threadripper Pro 5995WX 2.7G 64核/256M/3200/280W

显卡 NVIDIA A100×4, NVIDIA GV100×4

NVIDIA RTX 3090×4, NVIDIA RTX 3090TI×4,

NVIDIA RTX 8000×4, NVIDIA RTX A6000×4,

NVIDIA Quadro P2000×4,NVIDIA Quadro P2200×4

硬盘 NVMe.2 SSD: 512GB，1TB； M.2 PCIe - Solid State Drive (SSD),

SATA SSD: 1024TB, 2048TB, 5120TB

SAS:10000rpm&15000rpm,600GB,1.2TGB,1.8TB

HDD : 1TB，2TB,4TB,6TB,10TB

外形规格 立式机箱

210尺寸mm（高*深*宽) : 726 x 616 x 266

210A尺寸mm（高*深*宽) : 666 x 626 x 290

210B尺寸mm（高*深*宽) : 697 x 692 x 306

声卡：7.1通道田声卡

机柜安装 : 前置机柜面板或倒轨（可选）

电源 功率 : 1300W×22000W×1

软件环境 可预装 CUDA、Driver、Cudnn、NCCL、TensorRT、Python、Opencv 等底层加速库、选装 Tensorflow、Caffe、Pytorch、MXnet 等深度学习框架。

前置接口 USB3.2 GEN2 Type-C×4

指承灯电和硬盘LED

灵动扩展区 : 29合1读卡器，eSATA，1394，PCIe接口（可选）

读卡器 : 9合1SD读卡器（可选）

模拟音频 : 立体声、麦克风

后置接口 PS2接口 : 可选

串行接口 : 可选

USB3.2 GEN2 Type-C×2

网络接口 : 双万兆 (RJ45)

IEEE 1394 : 扩展卡口

模拟音频 : 集成声卡 3口

连接线 专用屏蔽电缆（信号电缆和电源电缆）

资料袋 使用手册、光盘1张、机械键盘、鼠标、装箱单、产品合格证等

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