从“风扇吹”到“冷却水浸”,数据中心引发了一场冷却“热”AI服务器的冷却革命。随着大规模AI模型的参数从数千亿猛增到数万亿,训练所需的计算集群的功率密度也随之增加。传统风冷的散热已经接近其物理极限,数据中心服务器正在经历一场无声的“烘烤测试”。散热,曾经是行业中被忽视的“配角”,正在成为限制AI行业大规模发展的“天花板”。由于AI服务器功耗的不断增加以及功耗管理的加强,液冷技术正迅速成为一种普遍选择。高盛预测,全球服务器冷却市场将在2025年至2027年间经历爆发式增长,液冷渗透率将从2024年的15%增至2027年的80%。在济南市浪潮通信信息系统有限公司(以下简称“浪潮通信”)实验室开发并成熟。其技术成果去年在北京某运营商数据机房改造项目中得到应用,将单柜功率从5千瓦提高到45千瓦,每年节省电量4468兆瓦时。这相当于约1,500户家庭一年的用电量。这并非特例。如果风冷无法满足AI算力的散热需求,那将如何改写行业格局?液冷,属于算力生存的“散热革命”?随着AI服务器功耗的不断增加以及功耗管理的加强,液冷技术正迅速成为主流选择。图为浪潮通信水冷微模组。 (□赵亚伟供图)“降温”宽比亚o 的计算能力。这场制冷革命的“导火索”是AI算力的爆发。此前,服务器散热逻辑比较简单。风冷技术就像在机房安装无数“风扇”,利用加速气流来冷却服务器。它消除表面热量。风冷技术成本低、实施快,非常适合使用在单机柜功率小于10千瓦的时代。然而,随着数字化和人工智能的浪潮,能量密度迅速提高。 “功率密度提高到40千瓦以上,相当于把20个家用电暖器放进冰箱大小的柜子里同时加热,产生的热量可以在几分钟内烧开浴缸里的水。”浪潮通信副总经理郭振军说。不仅如此,当功率超过40千瓦时,风冷不仅难以解决问题不仅解决了芯片上局部热点的问题,而且还大幅提高了 PUE(电源使用效率)至 1.3 以上。这意味着核心计算每消耗1千瓦时的电量,就会额外消耗0.3千瓦时的热量用于散热。这无法满足当前需求的高密度计算能力,也难以满足日益严格的节能控制要求。政治层面的压力也持续加大。 2024年7月,国家发改委等部门明确要求,到2025年底,新建、改建、扩建大型、超大型数据中心PUE要降至1.25以下,国家核心节点数据中心项目PUE不超过1.2。这一严格限制使得节能冷却解决方案成为市场竞争的“入场券”。一般来说,当我们谈论液体时,冷却是指使用液体代替空气作为冷却介质,使服务器产生的热量被循环液流带走。与风冷相比,液冷系统热交换效率提高3~5倍,将数据中心的PUE降低至1.05,接近“理论极限”。 PUE值越接近1,说明更多的电力集中在计算设备本身,这意味着几乎所有的电力消耗都用在边缘。 “液冷技术的兴起是算力密度和能耗的关键因素,在政策的双重压力下,这本质上是必然的选择。”郭振军表示:“在算力需求初期,我们就意识到液冷必然是解决这一问题的关键。因此,浪潮通信积极主动研发,构建了全方位的技术体系,从冷板、浸入式到均质化气液、液冷等。或满足“面对市场上冷却解决方案需求的爆炸性增长。”液冷如何给服务器降温 从北京某运营商数据机房的改造来看,液冷就像是为“热”的AI服务器设计的“退烧器”。高效、经济。然而,这一创新背后的根源博弈和实施问题比想象的要复杂得多。目前的水冷技术主要分为冷板式和浸没式两条路线。使用冷板进行液体冷却就像在加热设备中放置一个“冰袋”。液冷冷板附在主加热装置上,通过在封闭管道中循环的冷却剂带走热量。最大的优点是不需要改变原有服务器架构,而且适应性强,转换难度低,可以快速实施。浸没式液体冷却涉及将服务器浸没在“热冷却池”中d 通过冷却剂的对流或相变传递热量。这种方式的散热效率是风冷的1000倍以上。它是“直接接触散热”,专为超级计算、高端AI训练等超高功率场景而设计。郭振军先生介绍,浪潮通信冷板液冷方案PUE小于1.15,浸入式方案低至1.05。 “冷板式是‘当今最佳解决方案’,适用于80%以上的智能计算和通用计算升级场景。沉浸式是超级计算等超高密度场景的‘未来黄金解决方案’。”然而,无论选择哪种技术路线,液冷系统的核心泄漏和腐蚀都是不可避免的风险。由于冷却液在密闭管道中连续循环数年,对腐蚀和防锈提出了非常高的要求,化学稳定性和微生物控制。 “如果钝化工艺不符合标准,管网很容易发生腐蚀,腐蚀产物和菌落的积累会堵塞流道,导致芯片局部温升异常,严重影响数据中心的整体性能。”浪潮通信数据中心研发负责人李俊山表示。为此,浪潮通信将研发重点放在水管连接、渗漏防治等细节上。 2025年12月,“浪潮液冷柔性预制模块化智能计算中心”被中国职工科技协会认定为2025年度职工科技创新专项成果。谁能在百亿的轨迹上乘风破浪?在政治和功绩的共同推动下,液冷市场有多大?李俊山认为,目前,空调冷却仍是主流,液冷市场份额接近20%。不过,随着AI疫情增加了对高功率服务器的需求,液冷预计将快速增长,到2030年其市场份额将增加至40%至50%。国际数据公司(IDC)等机构预测,到2028年,中国水冷工厂服务市场规模将超过102亿美元,年均增长率超过40%。市场吸引力的背后,隐藏着一个不容忽视的问题。液体冷却具有显着的优势,但供应链改进和成本优化仍然需要时间。由于产业链的成熟度、实施成本以及运维的复杂性,液冷技术的大规模落地仍受到限制。高盛预测,2027年风冷市场将保持在24亿美元,并且不会完全消失。响应l针对行业长期存在的“风液脱节”、“资源错配”问题,浪潮通信推出“风液同源解决方案”,为解决问题提供新思路。传统结构气液同源主要采用双环网设计,即一系列低温供水管和一系列高温回水管。空气和液体冷却系统都从同一低温环网络中汲水。但两者实际的水温要求是不同的。风冷需要低温冷冻水来保证换热效率,而液冷由于其高热容特性,只需要中温水即可满足散热要求。传统建筑提供“一刀切”的低温水。事实上,先进的制冷能力用于低需求场景,导致“过度使用制冷”而造成能源效率的浪费。浪潮通信将采用“温差支流环网”架构取代传统的双环网。设计采用三个独立的环网,提供风冷低温水和液冷中温水,并共享一系列高温回水网络,实现冷量精准分类、错峰利用。系统可根据实际负载情况在纯风冷、纯液冷和混合模式之间无缝切换,以及智能调节油电比的混合动力系统该架构结合浪潮专有的AI智能控制平台,形成制冷系统的“智能大脑”,该平台可预测实时计算负载的变化,自动调节供水温度和流量,实现制冷的动态优化。荷兰国际集团的战略。这一集成创新为浪潮通信赢得了2025年中国IDC产业创新技术产品奖。业界将2026年视为液冷大爆发的重要里程碑。在这场散热革命中,只有能够解决核心问题、适应多种场景的参与者,才能在这波算力浪潮中占据优势,才能勇往直前。 (大众新闻、大冲日报记者陈小万、赵延安)