作者迈克尔麦克纳尼，超微
在《液冷时代的到来，远超想象》中，我们讨论了液体冷却的兴起以及为什么它对今天如此重要的数据中心。本文将重点介绍每种液冷方案的细节和优缺点，并提供一些初步指南，为不同类型的企业提供相关说明和建议。
液冷技术主要有三种：直接冷却芯片、浸没冷却和后门热交换器。正如我们在上一篇文章中讨论数据中心如何选择风冷与液冷方案时所说，不同的部署项目和设备有不同的要求，所以采用特定的液冷方案更合适。
直接冷却芯片
第一种方案采用了所谓的直接冷却芯片(D2C)技术。大多数人都熟悉这种液体冷却方案，因为它被PC爱好者广泛使用。D2C装置让冷液体流过发热的电子设备，直接吸收芯片产生的热量。之后，被加热的液体被泵入冷却系统，通过风扇和气流冷却到规定的温度。最后，冷却后的液体流回高温电子设备，开始下一个冷却循环。
D2C是一种非常可靠的冷却方法，但是它的装置很复杂。大多数D2C设备都配有多个液体电路，即把冷液体抽到计算机的特定部分(如CPU、GPU和/或内存)进行冷却。如果服务器机柜上有几十个CPU、GPU、内存插槽需要散热，那么就必须设置多个回路。所以很多企业选择打造水液分配模块，类似于机柜的PDU。这使得创建和连接多个回路更加容易。
因为D2C仍然依赖空气冷却，这不是最有效的冷却方案。实际上，它的冷却效率只有70%左右。因此，许多制造商积极探索其他更有效的液体冷却方案。
浸泡冷却
D2C之后最直接的冷却方式是效率更高的浸没式冷却。浸没式冷却是指将整个服务器浸没在充满不导电液体的存储罐中。当服务器释放热量时，周围液体的温度会上升，液位也会上升，而冷的液体会从底部被泵入存储罐。然后，热液体被泵出储罐并在外面冷却。沉浸式散热是一个闭环，所以不仅不需要风扇，而且实践证明可以非常有效的去除CPU和GPU产生的热量。
浸入式冷却方案还有一个额外的优势，即它可以提高硬件的寿命和可靠性，因为硬件不会暴露在氧气和其他腐蚀性材料中。阿里巴巴在2018年进行的一项研究表明，沉浸式冷却的优势对于在高海拔地区运行的服务器和数据中心尤为显著。因为在高海拔处空气密度发生变化，空气冷却的效率往往会降低。事实上，与所有其他冷却类型相比，浸入式冷却在高海拔地区的成功率最高。
然而，这并不意味着浸入式冷却是最好的解决方案。实施沉浸式冷却的最大挑战是服务器和数据中心长期以来的设计：当前的标准数据中心是为立式机柜而不是立式存储罐构建的。浸没式冷却槽需要安装悬挂式升降机，将服务器垂直吊出冷却槽，但这会导致成本高昂，而有些数据中心根本不具备这种成本。
此外，因为浸没式冷却箱填充有不导电的液体，所以修理浸没式服务器可能相对费力。在技术人员操作服务器之前，他们需要将服务器从存储箱中取出，并清除所有液体。因此，大多数专家建议雇佣浸入式冷却团队来帮助企业实施浸入式冷却方案。虽然这需要一定程度的资本投资，但结果可以显著降低数据中心的整体功耗和成本。
后门热交换器
另一种常见的靠近热源散热的方式是安装后门换热器(RDHx)，技术上不属于液冷系统。RDHx是在现有的立式机柜背面安装一些配件，包括一系列冷却液流经的管道。借助RDHx冷却服务器后面的空气(废气),标准风扇冷却系统可以更有效地冷却机柜本身。
该方案允许数据中心保持其现有的空调系统，同时以较低的强度运行。RDHx还可以连接传统的立式机柜和服务器，因此无需更换设备或重新设计数据中心。此外，许多RDHx 配备了湿度检测传感器，使服务器在发生泄漏时会自动关闭，从而更好地保障操作人员的安全。总的来说，RDHx方案成本更低，更容易被很多企业接受。
结论
每个企业和数据中心都有自己独特的需求，因此需要匹配最合适的冷却方案。一般来说，现有的冷却方案可以确保新一代系统的最高性能，同时降低数据中心的整体能耗。通过液体冷却来提高服务器的功率效率(PUE)是非常有吸引力的。通过在数据中心采用各种液冷技术，可将PUE降至1.1至1.25，从而优化计算性能，大幅节省运营成本。
作者简介
迈克尔麦克纳尼是超级巨星。的营销和网络安全副总裁。在企业硬件领域积累了超过20年的丰富工作经验，在产品策略和软件设计方面成绩斐然。在加入超微之前，Michael还在Sun Microsystems和惠普公司担任领导职务。审计福冈江
标签：冷却方案液体