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液冷溫控技術(shù)多路線并行，市場應(yīng)用已逐步成熟
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2024-08-15

液冷技術(shù)主要有浸沒式、噴淋式和冷板式三種技術(shù)。浸沒式和噴淋式液冷是接觸式液冷技術(shù)，即將冷卻液體與發(fā)熱器件直接接觸的一種液冷實(shí)現(xiàn)方式。而冷板式液冷是非接觸式液冷技術(shù)，即冷卻液體與發(fā)熱器件不直接接觸的一種液冷實(shí)現(xiàn)方式。

目前冷板式液冷采用微通道強(qiáng)化換熱技術(shù)具有極高的散熱性能，行業(yè)成熟度最高；而浸沒式和噴淋式液冷實(shí)現(xiàn)了 100%液體冷卻，節(jié)能效果更優(yōu)。液冷系統(tǒng)通用架構(gòu)中，室外側(cè)包含冷卻塔、一次側(cè)管網(wǎng)、一次側(cè)冷卻液；室內(nèi)側(cè)包含 CDU、液冷機(jī)柜、ICT 設(shè)備、二次側(cè)管網(wǎng)和二次側(cè)冷卻液。

目前冷板式液冷技術(shù)仍是市場主流，應(yīng)用最為成熟。冷板式液冷技術(shù)在三種主流液冷方案中技術(shù)成熟度最高，可靠性和兼容性好，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮現(xiàn)有設(shè)備器件布局，且機(jī)柜功耗低時(shí)節(jié)能不顯著；浸沒式液冷技術(shù)節(jié)能性和可靠性更優(yōu)，且占地緊湊，但應(yīng)用成熟度低于冷板式，且維護(hù)成本高；噴淋式液冷技術(shù)成熟度最低，目前應(yīng)用仍較少。

三種主流液冷技術(shù)的優(yōu)劣勢及發(fā)展現(xiàn)狀對比

資料來源：《液冷數(shù)據(jù)中心硬件系統(tǒng)集成技術(shù)方案探討》，源達(dá)信息證券研究所，思瀚

冷板式液冷是通過液冷板（通常為銅鋁等導(dǎo)熱金屬構(gòu)成的封閉腔體）將發(fā)熱器件的熱量間接傳遞給封閉在循環(huán)管路中的冷卻液體，通過冷卻液體將熱量帶走的一種散熱形式。冷板式液冷系統(tǒng)主要由冷卻塔、CDU、一次側(cè)&二次側(cè)液冷管路、冷卻介質(zhì)、液冷機(jī)柜組成；其中液冷機(jī)柜內(nèi)包含液冷板、設(shè)備內(nèi)液冷管路、流體連接器、分液器等。

浸沒式液冷是以冷卻液作為傳熱介質(zhì)，將發(fā)熱器件完全浸沒在冷卻液中，發(fā)熱器件與冷卻液直接接觸并進(jìn)行熱交換的制冷形式。浸沒式液冷系統(tǒng)室外側(cè)包含冷卻塔、一次側(cè)管網(wǎng)、一次側(cè)冷卻液；室內(nèi)側(cè)包含 CDU、浸沒腔體、IT 設(shè)備、二次側(cè)管網(wǎng)和二次側(cè)冷卻液。使用過程中 IT 設(shè)備完全浸沒在二次側(cè)冷卻液中，因此二次側(cè)循環(huán)冷卻液需要采用不導(dǎo)電液體，如礦物油、硅油、氟化液等。

噴淋式液冷是面向芯片級器件精準(zhǔn)噴淋，通過重力或系統(tǒng)壓力直接將冷卻液噴灑至發(fā)熱器件或與之連接的導(dǎo)熱元件上的液冷形式，屬于直接接觸式液冷。噴淋式液冷系統(tǒng)主要由冷卻塔、CDU、一次側(cè)&二次側(cè)液冷管路、冷卻介質(zhì)和噴淋式液冷機(jī)柜組成；其中噴淋式液冷機(jī)柜通常包含管路系統(tǒng)、布液系統(tǒng)、噴淋模塊、回液系統(tǒng)等。

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