# 液冷元年｜液冷遇上元宇宙，促进液冷快速发展

> 伴随着人工智能、区块链、VR、AR技术的进一步发展，对于“计算”的要求将比“存储”更为突出。液冷将成为下一代数据中心生力军。

- 作者：格劳瑞
- 发布：2022-09-15
- 网页：https://tsingchain.ai/insights/liquid-cooling-metaverse
- 首发：微信公众号「清链学堂在线」 https://mp.weixin.qq.com/s/0Ew6k1dBzSOc35AyQor2Fw
- 标签：液冷技术、行业与出海

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**概述**

如果说信息技术的发展在互联网时代的是以“数据”为基础，那么随着元宇宙时代的来临，“算力”将成为下一个时代的基石。**伴随着人工智能、区块链、VR、AR技术的进一步发展，对于“计算”的要求将比“存储”更为突出**。另一方面，伴随着全球变暖、新冠疫情以及汽车电动化过渡等因素，能源紧缺程度进一步加剧，能源价格预计也会提升。数据中心持续上升的能耗不仅自身成本将大幅上升，也为能源紧缺带来更大的挑战。

**元宇宙已来，基础未牢**

从2021年全球顶尖处理器设计公司英伟达推出实时仿真和协作平台Omniverse，到微软打造“企业元宇宙”；从日本社交平台GREE开展元宇宙业务，到韩国机构牵头成立“元宇宙联盟”，再到全球最大的互联网公司Facebook改名为Meta（元宇宙英文是Metaverse）……**元宇宙迅速成为新一代互联网及相关从业者的关注焦点**。不仅科技公司在元宇宙领域争相布局，一些游戏公司、创投公司、社交APP等企业和机构也纷纷加入元宇宙赛道。管理咨询公司麦肯锡估计，**仅2022年前五个月，与元宇宙相关的投资额就达到了1200亿美元**。

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关于元宇宙的讨论很多，有人将其视为网络的3D版本，有人将其称为数字孪生技术，也有人说就是利用虚拟现实技术和虚拟化身技术将虚拟和现实合并。“元宇宙到底是什么”就类似于2000年人们认识的互联网一样。有人认为建立一个网站就算进入了互联网，现在看来，那个时候的认知多么粗浅。

**元宇宙可能存在上亿的建筑和数十亿人的实时互动，而这些虚拟世界里的场景构造都需要强大的计算能力支撑才得以实现**。元宇宙对算力（计算能力）的要求将是目前互联网要求在数量级层面上的提升，可能是10倍乃至100倍，甚至可能更高。

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**算力作为构建数字经济的重要“底座”，在元宇宙的世界中发挥着不可替代的重要作用。**算力已经成为新型生产要素，是构筑数字社会的基石。元宇宙这一新型数字环境的构建，需要超大算力的支撑。

如果说，数据是构成元宇宙的基本元素，**算力则支撑着元宇宙虚拟内容的创作与体验**，更加真实的建模与交互。**想要一个完善、还原度和自由度高的元宇宙，势必要建立在庞大的数据和强大的算力基础之上。**

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**元宇宙未来走向何方，我们无法预判，但是“算力”将类似于“电力”、“水力”一样，一个新的“算力”时代已来毋庸置疑。**智能汽车、金融科技、智慧医疗、量子计算等等应用的落地，无不需要庞大算力的支撑。我们看到，目前离这些还比较遥远，但是需求已在。北京市制定方案要在2025年实现新能源汽车保有量达200万辆，2021年才刚满50万辆。国家专门成立智能网联汽车研发机构，各大车企共同参与。

相对应而言，**目前的算力要求还远远达不到各大应用落地的需求。同时，算力中心的高能耗让我们不得不寻求节能降耗的方案。液冷成为开放数据中心大会最亮的词**

9月5日到6日在北京举办的开放数据中心大会上，“液冷”成了一个特别亮眼的词。来自数据中心、电力、电子、新能源、高性能计算、边缘计算、人工智能等各领域的专家，在一个主论坛、四个分论坛上无不谈到“液冷”对数据中心发展的重要性。

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**随着5G技术、边缘计算、AI、元宇宙等应用的发展，数据中心单机柜的功率密度会越来越高，液冷在行业应用的比重也会越来越大。**另一方面，随着数据中心的高速发展，能耗随之快速增长成为数据中心产业发展中不可忽略的问题。尤其是 “2030年碳达峰、2060年碳中和”的双碳目标发布后，国家政策的引导和未来监管成为数据中心节能降耗的强劲驱动力。如何更好降低数据中心PUE，已经成为行业的重点和难题。基于自身高效的技术优势，液冷成为数据中心进一步降低PUE的先锋。

在开放数据中心大会上，来自阿里、腾讯、百度、美团、英特尔、华为、浪潮、3M、中科曙光等一线互联网和服务器厂商均展示了自身在液冷领域的探索和实践。特别是中科曙光，为大家介绍了他们在全国建立的15个液冷数据中心，浸没式液冷方案PUE值可以降低到1.07以下。

**格劳瑞液冷技术专家王承顺介绍，考虑到液冷特别是浸没式液冷可以方便的回收热能进行再利用，用于生活热水、供暖等领域，又能创造一笔可观的收入。这样计算下来，PUE值可以降低到1以下，达到0.6左右。液冷的八大优势**

在之前的文章[《全球高温，电力吃紧。是时候关注新技术了！》](http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg4OTEwMTY0NA==&mid=2247483690&idx=1&sn=ff4b146402af30db8dd1402d15897f57&chksm=cff04d09f887c41ff53eeb936b5632b09a2e0a243c2b86dbbfe6c1a59b84649bbbc213ec23be&scene=21#wechat_redirect)提到了部分液冷技术的优势。在开放数据中心大会上，各个厂家又提出了液冷更多的优势。汇总如下：

**1）大幅降低数据中心PUE值。**

液冷数据中心年均PUE值降到1.15以下，浸没式液冷数据中心PUE值可以达到1.04或更低。如果将数据中心余热回收再利用进行供热或生活热水，综合计算，PUE值可以降到1以下，甚至达到0.5左右。

**2）数据中心总拥有成本（TCO）降低。运营过程中，液冷数据中心相比风冷数据中心节省能源40%以上，大幅降低运营成本**；在建设中，液冷数据中心与传统风冷数据中心相比，**去掉了空调系统以及对应的风冷基础设施，也能够有效节约部分建设成本**。并且由于液冷散热效果好，可以有效提升服务器的部署密度，从而大幅提升土建资源利用率。

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**3）运维成本大幅降低。**

液冷环境中，服务器故障率极低、运维方式简单，运维工作量大幅降低。现场运维成本对比风冷大幅下降。

**4）大幅降低数据中心噪音。**

在相同散热条件下，液冷数据中心所使用的循环泵和冷却液系统与传统的空调系统相比噪声更小，特别是机房内部几乎没有声音，可达到“静音机房”的效果。

**5）有效提升服务器的运行稳定性。**

液冷环境下，服务器散热效率更高，服务器更好地发挥自身的性能。当服务器计算单元在一个相对低的环境中运行，服务器的运行稳定程度也将更高。相比传统风冷内部积尘、静电，液冷不存在这些问题，全系统运行更加稳定。

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**6）大幅提升服务器的运行效率。**

格劳瑞液冷技术专家王承顺说，在实践中，由于液冷散热效果好，服务区芯片温度较低，可以对服务区进行超频运行。**一般超频20%没有问题，有些服务器还可以超频50%运行。7）环境依赖性降低。**

环境温度和海拔对风冷数据中心影响较大。环境温度高和海拔高的地区，空气冷却效果会大幅降低，散热能力下降。所以风冷数据中心在温度高和海拔高的地域，空调系统的温度会调得很低，造成更多能量损耗。相比空气而言，液体冷媒比热容不受环境温度、海拔与气压的影响，故高温、高海拔地区液冷数据中心的散热效率与低海拔地区相比无差距，还可保持较高的散热效率，保证数据中心在高温、高海拔地区的运行效率和性能。

**8）余热便于回收可创造更多经济价值。**

液冷数据中心产生的热量是以液体为载体，可直接通过热交换设备接入建筑物供热系统或供水系统，满足建筑物的供暖、温水供应等需求。**不仅大大节省了原有数据中心制冷所需的能源，也为数据中心所有者创造了丰厚的附加经济价值。**

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**液冷当前面临的一些问题**

液冷技术探索较早，之所以没有快速推广开来，也是因为液冷技术有一些局限性。

**1）数据中心建设者观念尚未转变。**

“把服务器泡在‘水’里（很多冷却液看上去像水）是否安全”是绝大部分未尝试者的一个巨大的阻碍。不过好在，随着近些年液冷技术可靠性的逐步提升，不少传统数据中心建设者也逐步转变了观念。**以前大多数问题是“液冷是否可行”，现在大部分人的问题是“如何实施液冷”。**液冷数据中心的市场接受度不断提高。

**2）冷却液价格高昂。**

世界知名的冷却液是3M公司出品的电子氟化液，价格高达36万元/吨。这对大部分数据中心建设者来讲是一个巨大的成本。随着液冷技术的推广，冷却液的研发和实践越来越多。**据格劳瑞液冷技术专家王承顺介绍，他们合作研发的矿物油冷却液，最低可以做到1万元/吨，只是3M氟化液的三十六分之一。**经过三年的使用，目前应用效果良好。

**3）废弃冷却液回收处理复杂。**

环保问题成为液冷数据中心推广的另一个障碍。特别是在美国、加拿大，有明确的规定，如何处理废弃冷却液是液冷数据中心必须提前规划好的事情。格劳瑞液冷技术专家王承顺介绍，目前正在与清华大学相关领域专家做冷却液回收利用的研究。

小结

随着元宇宙等新一代技术的快速发展和落地，以及全球能源紧缺的影响，势必带来数据中心领域的又一次大的变革。**格劳瑞液冷技术专家王承顺称，数据中心液冷就像汽车电动化一样，这是大势所趋。**

通过开放数据中心大会我们可以看到，数据中心产业上下游厂商的相当一部分企业都已经进行了实践。无论冷板式液冷，还是浸没式液冷，很多企业都在研究并实践对应的方案。

期待液冷技术为数据中心发展带来更大的贡献，为人类节能降耗贡献更大的力量。