数据中心作为信息时代的核心支撑，承载着巨量的数据存储和处理任务。然而，高密度的服务器运作伴随着巨大的热量产生，传统空气冷却已难以满足散热需求，液冷技术因此应运而生。

日前，在2024中国智算中心全栈技术大会暨展览会、第5届中国数据中心绿色能源大会暨第10届中国（上海）国际数据中心产业展览会，曙光数创重磅揭秘了其相变浸没液冷技术。这项技术的问世不仅标志着数据中心冷却方式的重大突破，也预示着未来绿色计算的新方向。

浸没式液冷成为数据中心新的解决方案

随着5G、AI等应用场景的增加，对计算能力的需求日益剧增。这种增长不仅对中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）提出了更高的性能要求，同时也引发了功耗的显著提升。不幸的是，高功耗往往伴随着高散热需求，而设备工作温度的每增加1℃都会导致性能下降和能耗上升，从而形成了一个恶性循环。

在这种背景下，传统的风扇冷却技术已不足以解决日益严峻的散热问题。因此，浸没式液体冷却技术应运而生，它通过将发热元件浸入热导率较高的液体中来有效传导热量，从而提供更高的散热效率。这项技术特别适用于那些面临巨大散热挑战的高功耗设备，能够有效地控制其工作温度，保障系统稳定运行。

国家和地区政策对于数据中心PUE值的要求也催促着数据中心的进化。根据发改委、工信部等四部门印发的最新文件要求到2025年，大型、超大型数据中心PUE值降到1.3以下，而液冷可将PUE值降低至1.1左右，达到政策要求。当前，北上广深等一线城市均提出了严格的PUE值要求，鼓励采用液冷等绿色节能技术。而对于企业来讲，低PUE意味着能耗指标、电力资源获取方面的优势，也意味着更低的运维成本。

展会现场，曙光数创副总裁兼CTO张鹏博士表示，目前PUE冷板大概是1.2以内，而曙光数创浸没冷板的PUE值能到1.04，几乎接近1。

近几年来，液冷渗透率也有了大幅提高，从22年的不足5%，到23年升至8%-10%。但细分其品类，液冷中冷板比例近9成。张鹏对此乐观估计，在他看来，接下来液冷渗透率将继续增长，达到30%-40%。

曙光数创创新相变浸没液冷系统

谈及液冷的发展，曙光系则成为行业公认的先行者，尤其是浸没式液冷数据中心的最大实践者。自从2011年开始启动液冷相关技术的研究，至今连续三年液冷产品市占率第一，在浸没液冷技术和项目实践经验都有丰富且精深的积累。

展会现场，曙光一代相变浸没式液冷服务器机架模型，单机柜功率密度超过210kW，而这已经是曙光数创数年前的产品，新商用的二代产品功率密度已超过500kW。

在本次大会中，曙光数创副总裁兼CTO张鹏博士深度解析了曙光数创相变浸没液冷系统的独到之处，揭秘了这一前沿技术的关键所在。

据他介绍，曙光数创相变浸没液冷系统具有6大关键技术。首先是浸没冷媒新材料，曙光数创浸没液冷所使用的冷媒，其整个研发过程科学严谨，技术先进，同时符合国家政策的要求，绿色环保。与国外同类产品相比，曙光数创冷媒在性能和成本方面具有比较明显的优势；第二是曙光数创的材料兼容性技术，并不断迭代出适用于全浸式液体相变冷却技术的完善材料兼容性数据库；第三，曙光数创通过研究浸没环境下的高速信号衰减规律，针对关键高速信号传输进行了优化，形成了一整套针对浸没环境的高速信号设计规范，包含主板Layout规则、板卡材料要求、测试方法等多方面内容。

除此之外，曙光数创通过开发适用于液体、气体、电气和信号的连接器，使这些连接器能够在密封环境中实现内部和外部的连通，同时保持良好的密封性能；同时，曙光数创通过强化沸腾和强化冷凝两项技术的协同作用，其液冷系统实现了对传统冷却方式的超越；最后则是曙光数创在全浸式液体相变服务器中所采用的串级双层闭环控制结构，并巧妙地融入了基于模型预测的前馈控制环节。这一控制架构，不仅增强了系统的鲁棒性和适应性，还显著提高了其动态响应速度。

据张鹏介绍，目前曙光数创的液冷技术已在多个行业得到广泛应用，包括政府、金融、科教、互联网等，为不同场景下的数据中心提供了高效、可靠的冷却解决方案。

谈及液冷技术的发展趋势，张鹏认为，浸没式液冷技术将在“双碳”战略下继续发展。同时，他也坦然，如今液冷技术的余热利用仍是当前业界讨论的重要议题，如果业界能够真正将余热发挥真正价值，他相信，这将发挥出更大的节能功效。

“如果数据中心中的30%采用冷板或浸没式液冷技术，那么全社会将有3%的电能可以用于余热利用。即使只利用一半，也将是一个巨大的数字，对社会的能源结构和环境保护都会产生深远影响。”