开放计算沙龙聚焦先进散热 集生态合力应对数据中心艰巨挑战

北京2021年10月26日 -- 随着智慧应用的快速部署及5G带来的万物互联，高性能、高密度计算需求加速增长，我国数据中心规模和数量得到长足发展，同时数据中心的能耗问题也日益突出。工信部日前发布的《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》指出，到2023年新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，如何提升散热效率，降低数据中心能耗，成为数据中心产业发展面临的一大挑战。                

为推进数据中心绿色高效发展，加强产业界相互交流，由浪潮信息主办的第三期开放计算技术沙龙以先进散热的研究与实践为主题，邀请来自清华大学、中科院上海有机所、英特尔、史陶比尔、爱美达、Cooler Master、京东等嘉宾进行主题演讲。沙龙现场设置圆桌讨论环节，美团、山东大学、OPPO、快手、UCloud、朝亚科技、招商银行、青云、突破电器等技术专家，从产、学、研、用角度围绕“先进散热研究与实践”进行了交流研讨。

清华大学航天航空学院党委书记曹炳阳教授指出，散热对现代电子系统是一个挑战，温度每升高1摄氏度电子器件的寿命缩短5%，散热还直接影响电子系统的功率输出和能耗，业界通常采用的散热方法包括空冷、热管、单相液冷、两相液冷及喷淋系统等，通过优化电子器件散热系统的拓扑设计，可以有效提高散热能力和提升散热系统能效，降低热管理成本。

中科院上海有机所研究员吴永明介绍了具有极高冷却效率的“超级”技术 -- 蒸发冷却散热技术，该技术具有高绝缘、低沸点、自循环、经济高效特点，冷却效率是水冷的31倍，自然风冷的6250倍。目前团队正在对浸没式蒸发冷却介质进行研究，寻找具有绝缘性能、流动性好，沸点适中，对环境友好，并且不燃、不爆、无毒、无腐蚀性等特性的冷却介质。

浪潮信息技术研发部散热研发经理刘广志进行了风冷极限分析，在风冷设计方面重点从散热部件着手优化，研究表明风扇部件应用叶尖小翼等方式可以对风量提升、噪声降低起到很好的效果，散热器部件通过增加可用空间同样会带来直观的效果，同时服务器的系统设计和布局也会大大影响风冷设计的散热极限。

在液冷方面，浪潮信息数据中心液冷研发经理李金波介绍，根据技术成熟度和市场需求度，现阶段主要进行单相冷板液冷数据中心产品开发。在浸没式液冷方面，浪潮数据中心通过浸没式液冷仿真、长周期浸泡运行测试、索氏萃取技术测试，验证系统稳定性及材料与冷却液相容性，并做了很多探索工作。

英特尔数据中心平台事业部高级平台架构师张骏，介绍了先进散热技术运用于传统数据中心和新数据中心能源效率提升演进趋势和工程案例，同时分享了基于英特尔至强可扩展处理器模块化平台参考设计，解耦计算和IO，优化于浸液式服务器系统的参考架构，以及浸液散热技术在边缘服务器架构设计的工程实验案例。

会上，Cooler Master产品营销高级总监黄?运从部件设计的角度介绍了风、液冷优化措施，通过改变热管形状，优化复合毛细结构提升散热效果；液冷方面，可通过串并联水路测试验证水冷板模块的可靠性，对于分水器、水泵等部件重点验证化学兼容性及可靠性。

液冷服务器面临着如何补液、集分水器与冷板装配、维护排液等问题，爱美达上海研发总监李强介绍，由于涉及大量的部件，且极少有相关行业有如此长设计寿命的需求，很难获取相关的应用数据评估产品整体可靠性。目前状况下，单机柜、高度不超过12U的液冷风冷产品逐步成为市场的主力。

液冷系统运行中要防止冷却液带来的腐蚀，史陶比尔（杭州）水冷技术项目工程师黄军介绍，流体不兼容及电化学腐蚀是导致腐蚀的两个主要原因，要保证液冷系统中水冷板、快速接头、软管与水冷液相互兼容，在材质选择上倾向于低电势的大体积部件+高电势的小体积部件。

作为先进散热技术应用代表，京东硬件研发团队经理王贵林介绍了在部署液冷系统中的经验，京东液冷系统中，开发了针对关键部件CPU液冷板性能指数，并将其作为选型重要参考；根据服务器DIMM实际间隙距离来选用不同的DIMM液冷板方案，并对液冷系统软管进行低温、变形等多项测试；维持系统风道设计，风冷与液冷模式的自由切换；并且部署了随管路部署感应线，监测节点内液漏风险并做出反应。

在“双碳”背景下，降低PUE、推进数据中心可持续发展已经成为大势所趋，相信在产业界各方的共同努力下，一定能够找到最佳散热技术，探索出数据中心绿色发展最优路径。

来源：美通社