算力也降碳：数据中心液冷进入规模扩张阶段

  自2012年以来，在最大的AI训练中使用的计算量呈指数级增长，平均每100天就翻倍。在AI领域“百模大战”的背景下，大模型训练对算力的需求更是急剧增加。

  一些厂商推出AI服务器以满足算力需求，但是就在服务器芯片算力提升的同时，其功耗也在逐步的提升，这就导致了传统风冷散热受到挑战。液冷由于具有“保障芯片工作时候的温度”、“省空间”、“省电费”等优势，也逐渐受到关注。

  据悉，此前液冷在数据中心领域属于“阳春白雪”，只有需要高性能、大规模部署，资金充足的情况下才会采用液冷方案。但随着大模型爆发带来的CPU和GPU功耗增长，液冷技术开始普及化，被广大业界客户、厂商所接受，在各个产品上使用。

  目前一般的通用计算机柜功耗在6千瓦至8千瓦，一旦机柜功耗已达到了10千瓦，那么传统的风冷散热方式就会达到极限，一定要采用液冷方案。尤其是新建的数据中心，如果想顺应或支持新技术，那么液冷就成为了刚需。

  数据中心看似是一个很小的行业，但其对于电量的消耗却非常惊人。从2020年开始工信部就把数据中心作为第九大高能耗行业，和液晶、电解铝、煤炭划到一起作为高能耗的行业。

  大模型时代，这一问题则更突出。据悉，电力支出占大模型训练成本的60%，即大模型训练一次电费高达720万美元。

  国内数据中心占全社会耗电量的比值逐年增加，基本占到全社会用电量的2%-4%。而在数据中心能耗占比中，制冷系统的能耗占比为 30%至40%。

  在5G等新技术的快速普及下，数据中心已成为数字化的经济发展的关键基础设施和重要支撑，在技术、政策、需求等多重力量推动下，传统数据中心正加速与网络、云计算融合发展，向新型数据中心演进。数据中心机架年均增速超过30%，已成为赋能千行百业的重要“数字底座”。

  以“东数西算”工程真正开始启动为标志，数据中心的建设规模和数量迅速增加，庞大的设施体量以及日渐增长的算力需求，使得液冷几乎成为未来新型数据中心建设的“唯一选择”。

  2008年，IBM发布液冷超级计算机Power575，液冷技术初登场。2012年，联想发布温水水冷技术。在今年的上海世界移动通信大会上展示的第6代温水水冷技术，已实现了对中央处理器、图形处理器、内存以及电源等核心部件的全水冷散热设计。

  虽然液冷技术已发展了近20年，但产业爆发的“拐点”却出现在最近两三年。我国虽然起步稍晚，但发展进程基本与世界同步。

  2011年，中科曙光率先开始了服务器液冷技术探讨研究；2013年推出了首台冷板式液冷服务器原理机和首台浸没式液冷原理验证机，2019年实现了全球首个刀片式相变浸没液冷技术大规模部署。

  据预测，慢慢增长的数据中心算力将推动高功率单机柜快速普及，预计2025年全球数据中心平均功率提升至25千瓦，液冷变革势在必行，数据中心也将进入“液冷时代”，预计2025年中国液冷数据中心的市场渗透率将达到20%以上。