结合液冷技术的特点,我们认为将其作为数据中心的散热方案具备三方面 优势:(1)液冷技术的高效制冷效果能够有效提升数据中心服务器的效率和稳 定性,可以在单位空间内布置更多的服务器,提高数据中心的运算效率,同时 大幅降低散热所需的能耗;(2)液冷技术使用的循环系统比风冷技术的空调系 统噪声更小,建设成本更低,能够为数据中心降本、降噪;(3)液体的比热容 稳定,散热效果不受海拔和气压影响,保证数据中心在高海拔地区的散热效果。 综合来看,液冷数据中心效率高、成本低、效果稳定,有望成为未来数据中心 散热系统发展的重要方向。
目前主流的液冷技术可以分为间接冷却和直接冷却两种,间接冷却的代表 技术为冷板式,也是最早出现的液冷技术,广泛应用于高性能桌面 PC 的内部 散热,近年来也应用服务器散热;直接冷却的代表技术为浸没式和喷淋式,是 主要针对数据中心的散热方式,浸没式目前较为成熟,喷淋式为较新的技术。 它们的特点和简单原理图如下
海外厂商在数据中心液冷技术方面起步较早,2012 年英特尔和液冷设备厂 商 Green Revolution Cooling 就共同进行了浸没式液冷方面的尝试,将服务器浸入到矿物油中,通过热交换机保持油液的低温,通过为期一年的测试发现 使用矿物油冷却系统能够将数据中心 PUE 降至 1.02-1.03,充分验证了浸没式 液冷在节能降耗方面的优异表现。在英特尔之后,微软、IBM、HPE、谷歌、 Facebook 等厂商也纷纷在数据中心的液冷技术领域展开布局。谷歌在 2018 年 的 I/O 开发者大会上宣布首次在其数据中心内采用液冷技术,并表示今后其数 据中心的散热方式将向液冷技术转变。
国内方面,阿里巴巴是较早开始探索数据中心液冷技术的厂商,2016 年推 出了全球首台浸没式液冷服务器,2018 年 7 月建成了全球互联网行业首个液冷 服务器集群,并在冬奥云数据中心进行了部署。今年 1 月阿里宣布将“浸没式 液冷数据中心技术规范”向全社会开放,规范涵盖了设计、施工、部署、运维 等各个环节,使数据中心能够通过一体化设计降低部署成本、提升稳定性,走 上高效、清洁、集约的绿色发展道路,9 月,阿里在杭州的首座超级数据中心 正式投入使用,是全球目前规模最大的全浸没液冷数据中心,PUE 低至 1.09, 为国内数据中心液冷技术的发展和应用积累了宝贵经验。据阿里云 IDC 研发事 业部总经理表示,未来阿里云还将在全国建立 10 座以上的绿色超级数据中心, 支持新基建发展。除了阿里之外,腾讯、华为等云计算巨头也在推动液冷技术 的应用,还有中科曙光、浪潮信息等服务器厂商,英维克、佳力图等温控厂商 也在加紧布局。在绿色化发展已经成为全社会共识的趋势下,能耗方面有显著 优势的液冷数据中心有望迎来爆发期。根据《中国液冷数据中心发展白皮书》 中的预测数据,到 2025 年,中国液冷数据中心的市场规模将超过千亿元,市 场前景广阔。
5.重点企业分析(略)
5.1.光环新网
5.2.浪潮信息
5.3.星网锐捷
5.4.中恒电气
5.5.英维克
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(报告观点属于原作者,仅供参考。报告出品方/作者:东方财富证券,危鹏华)
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