数据中心之变：国家强制降碳，“液冷”热到发
2023-11-26
大数据、云计算、人工智能驱动之下，一场算力爆炸正在发生。国家能源局的数据显示，2020年，国内数据中心耗电量突破2000亿千瓦时，占全社会总用电量的2.7%。据IDC预测，2024年，国内数据中心耗电量将占全社会用电量的5%以上。大力度推行节能减排，建设绿色数据中心势在必行。
数据显示，在数据中心运行中，与传统的风冷系统相比，新兴的液冷系统可节省用电量30-50%。在国家推行数据中心强制性降碳的政策大背景下，液冷服务器异军突起，迎来爆发式增长。
IDC数据显示，2023年上半年，中国液冷服务器市场规模6.6亿美元，同比增长超过280%，预计全年将达15亿美元。IDC预测，2022年-2027年，中国液冷服务器市场年复合增长率将达54.7%，2027年达到89亿美元。
算力澎湃，液冷技术由冷变热
后摩尔定律时代，芯片的功耗日趋上升，散热问题成为智算行业不可回避的难题之一。业内人士指出，芯片温度每升高10度，故障率就会翻倍，寿命也会减半。另一方面，当芯片的典型功率超过300W，每平方厘米功耗超过90W，便已达到风冷系统的上限，而业界主流芯片产品，功耗早已超过这一阈值。
液冷并非新技术，早已广泛应用于工业、航空领域。上个世纪六十到九十年代，液冷也曾应用于数据中心。不过，在摩尔定律时代，芯片功耗不断降低，造价昂贵的液冷技术逐渐被束之高阁。
随着芯片功率越来越高，单机柜功率密度越来越大，液冷技术快速翻红，逐渐成为绿色数据中心的主流方案。
液冷服务器分为冷板式、浸没式、喷淋式三种，其中，冷板式技术较为成熟，已实现规模化商用。与冷板式相比，浸没式在散热效率、单机柜功率、空间利用率方面优势明显，为液冷最佳方案，但建设成本、使用成本较高，尚待进一步技术突破。
开源证券的研究表明，一个数据中心的能耗分布，散热系统占比高达40%。液冷普及之后，数据中心的运营成本、运营效率将大幅降低，堪称行业的一场革命。
巨头入局，数据中心转向液冷
业内人士指出，2022年为数据中心液冷元年。2023年，液冷方案的推广、普及快速走向深入，市场渗透率有望达到20-30%。
在2022年的全连接大会上，华为正式发布全液冷“天成”多样性算力平台。一年之后，华为昇腾世界人工智能大会（WAIC）上展出集成“天成”液冷算力平台的算力集群Atlas900，支持万卡规模。
华为之外，联想升级“海神”温水水冷系统，可实现服务器全水冷无风扇设计；中科曙光旗下的曙光数创发布“冷平衡”战略，推出全栈液冷数据中心技术、全生命周期一站式服务；新华三也组合服务器、核心路由器、接入交换机，推出全栈液冷解决方案。
巨头争相入局，行业一派繁荣，数据中心正在走向液冷时代。
IDC的数据显示，市场格局方面，浪潮信息、宁畅、超聚变为液冷服务器三强，占据七成左右的市场份额。对于宁畅、超聚变这样的新锐服务器品牌而言，液冷替代风冷的行业大趋势，正是弯道超车、改变行业格局的一次机会。
超聚变新生，液冷交付五万节点
超聚变原为华为x86服务器业务，2021年11月从华为剥离，单独运营，董事长兼CEO为刘宏云。完成剥离后，超聚变落户郑州，快速恢复生产。IDC数据显示，2021年第四季度，超聚变在中国x86服务器市场市占率重回前三，仅次于浪潮、新华三。
作为新生的算力产业龙头，超聚变一边推出自主知识产权的操作系统FusionOS，一边积极布局液冷技术，加速绿色转型。
技术方向，超聚变的思路是，从局部到整体、从点到面再到网，打造完整的液冷技术能力，采取从部件、产品到数据中心、算力网络的多维度设计，推动整体上的节能减排。
超聚变的FusionPoD整机柜服务器，具有供电、散热、传输、冷却液等多项专利技术，实现制冷、供电、监控的垂直整合，一方面实现“一柜顶八柜”的最高算力密度，另一方面又实现减碳省电。
截至2023年上半年，超聚变基于液冷整机柜服务器的绿色数据中心解决方案已批量交付超五万节点，在行业名列前茅。
运营商集体站台，行业注入强心剂
国内数据中心市场，三大运营商为国家队、主力军。2023年6月，三大运营商联手发布《液冷技术白皮书》，成为行业发展的指南。《白皮书》制定了三年行动计划：2023年为技术验证阶段，完成标准制定、产品研发；2024年为规模试验阶段，新建项目10%规模试点液冷技术；2025年及以后为规模应用阶段，50%以上数据中心采用液冷技术。
三大运营商集体为液冷技术展台，不啻为一剂强心剂，让行业处于亢奋状态。
作为x86服务器市场的龙头老大，浪潮消息对液冷入局较晚，直至2022年才发布液冷战略。凭借过人的实力，浪潮在液冷市场后来居上，一举多得行业第一的桂冠。相关战略明确之后，浪潮甚至喊出了“Allin液冷”的口号。
在7月举行的中国绿色算力大会上，超聚变向东数西算十个国家数据中心集群之一的内蒙古和林格尔新区发出倡议，成立零碳DC联合创新中心，输出低碳、零碳数据中心方案，打造零碳数据中心样板。
