服務器沉浸冷却應用   04/08/2021

或者您多少也聽過什麽是摩爾定律，就是晶片生産大廠英特爾(Intel)提出，每18個月晶片效能提高一倍的觀測。目前電腦晶片的晶體管寬度，已達致原子級的物理極限，摩爾定律已經放緩。爲了保持晶片效能的提升，目前業界需要增加運算核心的數量。

但隨著運算核心數目增加，功耗水平亦不斷提高，每個晶片的功率由150W增加到300W，産生的熱力也越來越高，而數據中心的服務器所産生的功耗和熱力都令信息工程師們非常頭痛。2018年中國數據中心總用電量達到1608.89億千瓦，占中國全社會用電量的2.35%，超過上海市2018年全社會用電量。而電費支出亦占數量中心營運支出的60%以上。因此，服務器的冷却技術也必須日新月异。

微軟早前亦進行了一項全新的冷却技術試驗，將數十台刀片型服務器架設在注滿一種名爲「沸騰液體」特製液體的水槽內。這種「沸騰液體」是3M專門針對服務器冷却而開發的不導電氟化液，其沸點十分低，只有攝氏50度，而且對電子部件無傷害性，可以通過熱傳導方式將服務器冷却，其後再通過磁力泵將熱力轉移，可以减少功耗達5%-15%。





服務器冷却方式大致可分爲風冷和液冷兩大類，而液冷方式亦有細分冷板液冷(間接液冷)、對流方式、和上面提及「沸騰液體」的沉浸式液冷。不過對于大型數據中心而言，沉浸式液冷方式有著更多的優勢:

節省約70%空間
節省約30%電力消耗
降低故障率
完全靜音化

采用液冷方式，大大提高服務器布局密度，20台服務器機櫃只需要配備3-4套冷却液槽，省却大量風冷散熱空間，而且只需要小規模電源和一般民用空調設備即可。液冷方式的製冷效率更比風冷方式高出1000倍，有著絕緣性强、對人體和環境無害、穩定性强等衆多優點。


應用實例


將整服務器浸泡在電子氟化液(沸騰液體)槽之中，通過磁力泵循環氟化液帶走服務器的熱量。

MP系列
應用溫度：-80°C～150°C
最大揚程：120ｍ
最大流量：1,300 L/min
電機功率: 0.09～15kW
材質：SUS304/SUS316
軸承: SiC/SiC-D
密封圈: PTFE，EPDM


目前易威奇三和金屬泵頭磁力泵，占據日本國內浸沒式液冷服務器氟化液循環泵100%的市場占有率。

易威奇三和金屬磁力泵的特點:
磁力驅動構造
完全無泄漏，避免引發二次電氣灾害。液體溫度亦不受電機散熱影響。
不銹鋼金屬材質泵頭
持久耐用，可避免因與氟化液長時間接觸被腐蝕，防止靜電對絕緣系統的破壞。
金剛石表面處理碳化矽軸承(SiC-D)
高硬度低磨耗，及高潤滑性，可半永久使用，無需定期更換。

受5G、人工智能、大數據、雲計算、移動互聯網技術發展、工業互聯網、超高清視頻、VR/AR場景應用的推動，數據中心的需求與日俱增。單單在2020年，已經有5個超大型數據中心落戶廣東惠州，聯合國首個數據中心亦選址中國杭州，增速遠高于全球市場。


風冷方式已經完全無法滿足當下數據中心的製冷要求，高效率沉浸式液冷技術亦已經趨向成熟，以目前高計算率和高功耗數量中心而言，節能和占用空間細小的沉浸式液冷系統可說是需求十分旺盛。順帶一提，上面提及我國數據中心用電量，估計在2023年將激增66%，年增長達10%以上。儘早布局數據中心沉浸式液冷系統，迎接我國數據中心市場的大爆發。

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