数据中心只是为网络基础设施提供空间、电力和冷却的建筑物,里面有不同数量的服务器。在我们每天使用的所有信息服务(例如视频流、游戏和人工智能)背后,数据中心和超级计算机处理、存储和联网大量数据。到2025年,全球数据量将达到约175 ZB。
2007年,数据中心的典型服务器消耗约330瓦电力。而在2024年,单个服务器的功耗已达到10千瓦,数据需求巨大。数据中心的用电量迅速增长。数据中心消耗的电力约占全球总用电量的 2%。因此,我们必须减少数据中心的用电量,实施更高效的能源解决方案,以实现数据中心的可持续性并减少二氧化碳排放。
数据中心的功耗性能以电源使用效率 (PUE) 为单位进行衡量。PUE是一种有限焦点设计,实时和年度测量总设施功率除以IT设备功率,或用于非IT设备用途的能源“浪费”的测量。理想的PUE是1.0,这意味着 100% 的效率(即,所有消耗的能源仅用于IT设备,没有配电损耗)。但这几乎不可能实现。许多国家正在实施政策,将数据中心的PUE限制在1.5以下。提高数据中心的能源效率至关重要。
数据中心传统上依靠空气冷却进行热管理。然而,对于20 kW或更高的机架密度,空气冷却可能不够。即使空气冷却可以支持高密度机架,它也很少是最有效的选择。这就是为什么越来越多的数据中心正在寻求实施液体冷却的原因,因为液体冷却在传热方面比空气更有效。
数据中心液冷是指利用液体(通常是水或专用冷却剂)来散发数据中心设备(如服务器、存储设备和网络设备)产生的热量的冷却技术。该技术旨在通过高效散热来提高数据中心的能源效率和热管理,从而确保最佳性能并延长关键IT组件的使用寿命。
本报告主要关注液冷技术和解决方案,这些技术和解决方案可以大幅度、高效地降低数据中心的PUE,也是未来的主流趋势。
市场快速增长:许多国家政府都在规范数据中心的PUE,例如中国已于2024年发布了《新建数据中心三年行动计划》,要求新建数据中心 PUE≤1.3,利用率>60%。
PUE 衡量数据中心的能源使用效率。较低的 PUE 表示更高的效率,这意味着更多的能源用于计算,而不是冷却等辅助功能。管理 PUE 涉及优化冷却系统、配电和 IT 设备,以最大限度地减少能源浪费并提高整体效率。在这样的背景下,越来越多的数据中心正在寻求和采用新的冷却技术。液体冷却是最受欢迎和最热门的技术。整个数据中心节能市场将迅速扩大,周围是较低的PUE。
竞争加剧:由于显示出巨大的市场潜力,并受到人工智能驱动应用需求激增的支持,许多投资者和公司都将注意力放在了液体冷却市场上。随着越来越多的公司进入液体冷却行业,未来几年整个市场的竞争将更加激烈。
持续的技术创新:从空气冷却到液体冷却的转变代表着数据中心技术的重大飞跃。最初,空气冷却就足够了,但随着服务器密度的增加,空气冷却基础设施的局限性变得明显。液体冷却作为一种解决方案应运而生,它能够处理现代数据中心更大的热负荷,而没有空气冷却系统的缺点。当今的液体冷却技术包括浸入式冷却,其中组件完全浸没在非导电液体中,以及直接到芯片冷却,其中涉及将冷却剂直接循环到发热组件。这些方法提供了无与伦比的效率和冷却效果。直接到芯片冷却是目前数据中心采用的主要技术,而浸入式冷却也越来越受到关注。液体冷却技术正在不断创新。
根据QYResearch最新调研报告显示,预计2030年全球数据中心节能解决方案市场规模将达到379.78亿美元,未来几年年复合增长率CAGR为20.3%。
就产品类型而言,目前IT设备是最主要的细分产品,占比约为70%。就产品类型而言,目前互联网是最主要的需求来源,占据36%的份额。
主要驱动因素:
液体冷却采用率上升的主要驱动因素之一是现代 IT 设备的功率密度不断上升。随着高性能服务器、GPU 和 AI 加速器的普及,数据中心产生的热量比以往任何时候都多。传统的空气冷却系统难以有效地消散这些密集工作负载产生的热量,导致热点和运营效率降低。另一方面,液体冷却提供了一种更有效的传热和散热方式。通过循环冷却剂直接接触热组件(如处理器和显卡),液体冷却系统可以比空气冷却解决方案更快地有效散热。这种能力使数据中心能够适应更高的功率密度,同时保持最佳工作温度,从而提高整体性能和能源效率。
主要阻碍因素:
液冷系统需要额外的电力和水源才能运行。数据中心需要根据自身情况考虑液冷的可行性。
行业发展机遇:
在这个环保意识日益增强、能源法规日益严格的时代,数据中心面临着越来越大的压力,需要加强其可持续发展实践。液体冷却技术通过降低总体能耗和碳足迹,为解决这些问题提供了一种令人信服的解决方案。与依靠风扇循环空气和散热的空气冷却不同,液体冷却系统利用液体的卓越导热性有效地去除 IT 设备的热量。这降低了冷却能源需求和运营成本,为数据中心运营商带来了切实的环境效益和长期成本节约。此外,液体冷却可以将废热再利用用于加热,进一步最大限度地提高能源效率和可持续发展。返回搜狐,查看更多
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