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　　據(jù)科智咨詢(中國IDC圈)最新發(fā)布的《2019-2020中國IDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》預(yù)計(jì),2019～2022年中國IDC業(yè)務(wù)市場規(guī)模復(fù)合增長率為26.9%。圖1為2019～2022年中國IDC業(yè)務(wù)市場規(guī)模及預(yù)測。
　　

      緊耦合冷卻方式通過貼近熱源來實(shí)現(xiàn)更有效的運(yùn)作。這不算什么新東西——問問老的大型機(jī)操作員或任何筆記本電腦設(shè)計(jì)人員就知道了。雖然緊耦合冷卻在數(shù)據(jù)中心里面還是“主流”，但是更新的方法在滿足能源效率的需求方面往往做得更好，并獲取更多關(guān)注。它的工作方式很簡單：消耗能源來將大量的空氣吹入地板下的空間或者導(dǎo)風(fēng)管，然后又將這些空氣拉回至空調(diào)。

      更有前途的技術(shù)包括浸入式冷卻：將服務(wù)器整個(gè)浸泡在礦物油里，以便使用最少的能耗獲得極高的冷卻效率。但是技術(shù)人員需要對(duì)內(nèi)外布滿了石油的服務(wù)器進(jìn)行處理時(shí)，心里會(huì)怎么想？顯然這種冷卻方式并不是適合所有場景。部分也是因?yàn)樗浞绞街匦率艿疥P(guān)注。如果將巨大的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)取消，改用貼近設(shè)備的新型冷卻方式的話，相信數(shù)據(jù)中心行業(yè)會(huì)運(yùn)行得比現(xiàn)在更好。教育背景和希望與眾不同的個(gè)人意愿或許會(huì)促生新案例，但成本和電源可用性的矛盾將決定最終結(jié)果。

      美國供暖、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(huì)（ASHRAE）在2008年就第一次發(fā)表了關(guān)于較高溫度數(shù)據(jù)中心的建議，但并未引起注意。服務(wù)器不需要冷藏。即使入口空氣溫度達(dá)到華氏75到80°F（攝氏25至27°C），這些設(shè)備仍然能維持良好運(yùn)作。服務(wù)器制造商實(shí)際上已經(jīng)擴(kuò)展了產(chǎn)品的運(yùn)行溫度范圍，而且舊設(shè)備其實(shí)也和新設(shè)備一樣能夠在擴(kuò)展的溫度區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。提高運(yùn)行溫度可以大幅度節(jié)省能源消耗，但人們首先需要認(rèn)可這種處理方式，然后同意讓熱通道變得更熱——想像一下100°F （38°C）的溫度怎樣？這會(huì)刺激后門冷卻器的應(yīng)用和普及。

      更高的運(yùn)行溫度通常也會(huì)讓免費(fèi)冷卻系統(tǒng)一起受益。在ASHRAE 90.1-2010指導(dǎo)文件中，免費(fèi)冷卻幾乎是一項(xiàng)節(jié)約能源的強(qiáng)制要求，必將被普遍運(yùn)用。節(jié)能改造的資本投入會(huì)部分地抵消運(yùn)營成本節(jié)約的好處。但在改造或升級(jí)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)免費(fèi)冷卻也是技術(shù)和投資上的挑戰(zhàn)。預(yù)計(jì)未來兩年內(nèi)將出現(xiàn)新的標(biāo)準(zhǔn)，使免費(fèi)冷卻更具可行性?？拷吹拿赓M(fèi)冷卻將可能會(huì)更具優(yōu)勢，但我們將會(huì)看到更多類似日本Kyoto Wheel的空氣冷卻案例。最終，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商將能夠在超出以前預(yù)計(jì)的更多氣候條件下采用免費(fèi)冷卻措施，這部分是因?yàn)楦哌\(yùn)行溫度的貢獻(xiàn)。

      雖然使用蒸發(fā)方式制冷的科學(xué)原理簡單，并正在逐漸流行，但它對(duì)于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心操作人員而言仍然顯得新奇。絕熱冷卻通過降低封閉環(huán)境中的某種物質(zhì)運(yùn)行的壓力來實(shí)現(xiàn)冷卻，讓這些物質(zhì)沸騰如同巖漿涌上火山表面，同時(shí)用風(fēng)帶走山峰上的高溫。絕熱冷卻在溫暖、干燥的氣候中仍然有效，這大大拓寬了一年中能夠“免費(fèi)冷卻”的有效期。其主要的缺點(diǎn)是用水量有些多，但在同等冷卻量的情況下，它所需的冷卻水仍然比標(biāo)準(zhǔn)冷卻塔要少很多。

      密封措施也無法解決由于錯(cuò)誤的冷卻規(guī)劃、空氣流動(dòng)不充分或冷卻能力引起的過熱問題。最新的國家防火協(xié)會(huì)商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NFPA-75）可能會(huì)使密封冷卻的方案更難實(shí)現(xiàn)。對(duì)噴淋和（或）氣體滅火系統(tǒng)的改造將大大增加成本。除了要盡力避免錯(cuò)誤的實(shí)施外，日常優(yōu)化也很重要：在未使用的機(jī)架空間一定要安裝盲板，架空地板上的孔洞要及時(shí)封堵，地板下面影響通風(fēng)的線纜也要做好清理。

      使用天花板上方的空間形成的風(fēng)道將空氣傳輸給機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)，確保回風(fēng)以最高的溫度返回空調(diào)冷卻盤管，可以顯著增加精密空調(diào)系統(tǒng)的冷卻能力。結(jié)合了吊頂風(fēng)道和熱通道措施的最終設(shè)備形式就是煙囪式機(jī)柜，可以獲得最大的冷卻效率。來自服務(wù)器群的高溫廢氣從機(jī)柜后部的煙囪排出，然后直接通過吊頂天花板上方的風(fēng)道回到空調(diào)設(shè)備中。整個(gè)過程中熱空氣和冷空氣保持分離，所以可以保持很高的能效比。

      雖然效果明顯，但是煙囪式機(jī)柜并沒有獲得大力推廣或被廣泛接受。這可能是因?yàn)槿芊馐降脑O(shè)計(jì)靈活性更好，可以使用更多的機(jī)柜實(shí)現(xiàn)相同的效果。然而，煙囪式機(jī)柜可以讓整個(gè)房間維持冷通道溫度，讓工作環(huán)境變得更加舒適。　　

　　首先,和傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)相比,液體導(dǎo)熱能力是空氣的25倍,同體積液體帶走熱量是同體積空氣的近3000倍;其次,同等散熱水平時(shí),液冷噪音水平比風(fēng)冷噪音降低20～35分貝;另外,在耗電量方面,液冷系統(tǒng)約比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)省電量30%～50%;最后,液冷還可以降低數(shù)據(jù)中心的故障率。傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)會(huì)帶來空氣的流動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng),振動(dòng)會(huì)直接影響IT系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命。但液冷則完全不必?fù)?dān)心這個(gè)問題。由此不難發(fā)現(xiàn),液冷在未來取代風(fēng)冷和水冷空調(diào)在技術(shù)上完全沒有障礙。一旦數(shù)據(jù)中心的制冷方式從風(fēng)冷轉(zhuǎn)為液冷,那么隨之發(fā)生改變的還有服務(wù)器的設(shè)計(jì),以及整個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)。如果液冷技術(shù)進(jìn)一步完善,生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步成熟,那么將引發(fā)一連串的“革命”。
　　

　　
　　事實(shí)上,出于多種因素的考慮,在數(shù)據(jù)中心液冷領(lǐng)域也演化出了諸多“門派”。其中最典型的分別是浸沒式、冷板式以及噴淋式。不過無論是從當(dāng)前需求還是從未來數(shù)據(jù)中心的技術(shù)演進(jìn)來看,浸沒式液冷相比于其他兩種方式更被行業(yè)看好。
　　
　　浸沒式液冷是數(shù)據(jù)中心的躍遷式技術(shù)創(chuàng)新,具有高能效、高密度、高可用和高可靠等特性。浸沒式液冷突破技術(shù)瓶頸,可以使單機(jī)柜功率密度提升3倍以上;同時(shí),IT部件故障率大幅降低,有效提升云服務(wù)品牌。浸沒式液冷可以為社會(huì)節(jié)省大量能源,預(yù)計(jì)2030年浸沒式液冷可節(jié)約用電1637.77億千瓦時(shí),將數(shù)據(jù)中心的總用電量降低至2477.23億千瓦時(shí)。事實(shí)上,除了行業(yè)專家和企業(yè)用戶的高度關(guān)注以外,近兩年來,很多設(shè)備廠商也加大了針對(duì)數(shù)據(jù)中心液冷市場的產(chǎn)品開發(fā)力度。
　　
　　可以說,在未來新基建時(shí)代,大型數(shù)據(jù)中心將有望成為浸沒式液冷技術(shù)的天下。不過需要說明的是,由于需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行“傷筋動(dòng)骨”的改造,所以浸沒式液冷并不適用于對(duì)已建成數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)升級(jí)。另外,目前風(fēng)冷還能夠滿足市面上熱負(fù)荷較低的EDC或者小型數(shù)據(jù)中心,完全沒有必要更換價(jià)格昂貴的液冷系統(tǒng)。
　　

　　
　　綜上所述,從長遠(yuǎn)角度而言,社會(huì)對(duì)于計(jì)算力的需求永無止境,而機(jī)房的冷卻技術(shù)發(fā)展將在很大程度上決定數(shù)據(jù)中心計(jì)算力提升的瓶頸高低。浸沒液冷技術(shù)作為一種高效,節(jié)能,安全的冷卻技術(shù),在新基建時(shí)代,將成為大型和超大型數(shù)據(jù)中心的最佳選擇。