有著一項顛覆性技術，它就在數據中心散熱這一領域之內，是液體浸沒冷卻，它藉助把服務器直接浸沒於特殊的導熱液體裡，達成了有著比傳統風冷效率要高很多的散熱效果。這種冷卻的方式不但能夠極大地降低能耗，而且還能夠提高計算密度，給高密度計算場景帶去了具有突破性的變化。隨著人工智能以及邊緣計算不斷發展，浸沒冷卻正轉變成去解決芯片散熱遇到瓶頸的關鍵方案。
浸沒冷卻如何提升能源效率
浸沒冷卻系統促使風扇和空調被消除使用，使數據中心總能耗直接降低30%到50%。服務器產出的熱量由介電液體直接吸收，熱傳導效率比空氣高出1200倍。這種直接的接觸式散熱致使CPU許可在更高頻率下持續運作，而不會出現現象。
實際事例表明，運用單相浸沒冷卻的情況下，數據中心的PUE值能夠降低至1.03至1.08，在能效表現方面，遠遠超過傳統風冷的1.5至1.6 。這表明每節約1度電，就能夠減少大約0.8千克的碳排放。對於具備上萬台服務器的超大規模數據中心而言，如此能效提升所帶來的經濟以及環境效益是非常顯著的。
為什麼浸沒冷卻適合高密度計算
當機櫃功率密度超出30kW之際，傳統風冷系統便會遭遇散熱瓶頸，浸沒冷卻能夠輕易應對100kW/機櫃以上的熱負荷，尤其適配GPU集群以及AI訓練平台，液體的高熱容特性保證即便處於瞬時峰值負載狀況下，芯片結溫也可維持在安全範圍之內。
某加密貨幣礦場採用浸沒冷卻後，礦機部署密度被提高到原本的四倍，就是以前三倍那麼多，與此同時，相應設備故障率降低到原來的百分之三十、下降了百分之七十之多。在超算領域，採用浸沒冷卻的集群達成了一直載重量滿滿的運行狀態，計算效率得到提升，提升幅度大約是百分之十五。這樣一種技術突破，使得把更強算力在有限空間裡進行部署成為了具備可能性的事情。
浸沒冷卻系統有哪些類型
當前佔據主要地位的浸沒冷卻被劃分成單相以及兩相繫統，單相的系統藉助液體自然而然的對流以及泵來實施驅動讓其循環，運用礦物油或者合成油等沸點相對較高的液體，這樣的系統結構呈現出簡單的狀況，維護起來較為便利，然而卻需要額外去配置熱交換器。
沸點較低的氟化液被用於兩相繫統，液體吸收熱量之後發生汽化的現象，再通過冷凝器變回液態。這種相變過程能夠吸收更多熱量，使得散熱效率變得更高，然而係統複雜度以及管理成本會相應增加。選擇哪種系統需要對設備功率密度、預算以及運維能力進行綜合考慮。
浸沒冷卻液應該怎麼選擇
挑選冷卻液期間時，得要去考量導熱係數，還得考量粘度，也得考量介電強度以及環保性。氟化液有著出色的絕緣性能，還有化學穩定性，不過成本比較高。礦物油價格很實惠，然而有可能存在易燃風險。新型合成液在性能，跟價格之間達成了平衡。
正常情況下，冷卻液的使用期限一般是5至7年，在這段時間當中，需要定期對其電氣特性以及清潔度展開檢測。有一部分液體隨著時間推移會發生降解，進而是產生酸性物質，這種酸性物質有可能會對設備造成腐蝕。建議每一個季度進行取樣檢測，以此來保證液體品質能夠符合設備安全標準，。
部署浸沒冷卻需要注意什麼
提前部署之際，得對基礎設施承重能力施行詳盡評估，那滿載狀態下的浸沒冷卻機櫃，其重量相當於傳統機櫃的二至三倍。機房之中，必須配備防洩漏系統以及液體回收裝置。而在設備進行維護之時，還要預備專門的吊裝工具以及乾燥區域。
運用維護團隊要接受專業方面的培訓，得掌握液體處理專門的流程以及設備維護特別的流程。提議先於小規模的測試環境裡積累相關經驗，然後逐步地加大部署的範圍。和供應商搭建長期的技術支撐關係是非常關鍵重要的。
浸沒冷卻的未來發展趨勢
伴隨芯片功率密度不斷持續升高，浸沒冷卻正由特殊應用朝著主流市場邁進，預計到2025年，全球浸沒冷卻市場規模會達到7億美元，新技術方向涵蓋智能液位監控、自適應流量控制以及系統。
進行研發新型納米流體的推動是材料科學的進步，這種液體添加了納米顆粒使得能提升熱傳導效率，與直接芯片冷卻技術相結合，有可能帶來下一代散熱解決方案，這些創新會推動浸沒冷卻在更廣泛領域的應用。
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