IDC低碳节能探索 烽火通信液冷高效赋能

2023年6月14日-16日，由CDCC主办的第9届中国（上海）国际数据中心展览会暨第4届中国数据中心绿色能源大会在上海新国际博览中心隆重举行。

在“数据中心液冷核心技术”专场演讲结束后，烽火通信网络能源产品总监喻宗杰接受了DTDATA总经理钟少梅采访，并围绕“烽火在数据中心基础设施建设业务板块布局”、“国家层面对数据中心节能建设的要求”、“烽火在节能领域的探索”、“未来的液冷技术发展方向”、“在节能探索方面，烽火还有哪些规划和看法”等话题展开了交流。

绿色低碳时代，数据中心节能升级成必然

众所周知，数据中心作为城市“新基建”之一，是推动数字经济发展的算力基础设施和重要载体。在政策强导向之下，绿色低碳将始终是数据中心发展的必然方向。

对此，喻宗杰表示，近几年数据中心的市场增速非常亮眼，每年复合增长率有20%以上。目前全国数据中心规模基数已经比较庞大，去年估计已达到2500亿度左右，而且还在快速增长。所以，在国家大力推动各行业实现碳达峰、碳中和的背景下，建设高效节能的数据中心，推动老旧数据中心改造升级，显得势在必行。数据中心将成为国家实现碳达峰、碳中和的重点节能领域。

从近几年发布的政策来看，国家对新建数据中心的PUE要求越来越高。去年针对国家级八大枢纽节点的建设指导意见来看，要求东部地区的PUE低于1.25；西部地区PUE低于1.2。同时，各地区比如上海、深圳、北京，也在纷纷跟进政策，提高对数据中心的能效要求。这对于数据中心的节能，是很大的挑战。势必会推动基础设施建设的厂家，去想办法提高产品水平、设计水平、建设水平，以期实现国家的节能要求。

低PUE趋势下，液冷技术成为温控新选择

从公开数据可以知道，数据中心PUE的构成中，温控是除了IT设备本身外，耗能占比最高的部分。所以，温控产品的能效提升，对数据中心的节能有决定性的贡献。

据了解，烽火通信自2018年推出FitNeo风冷列间温控产品，逐步进入数据中心温控领域。经过5年耕耘，目前已形成房级空调、列间空调、新型末端、液冷等全系列温控产品。

喻宗杰介绍，烽火通信全系列温控产品，全部为目前数据中心的主流温控产品，各有特点：房级空调，其系统简单，安装方便，但能效偏低，一般数据中心的PUE会在1.8以上；列间空调，通过和微模块的结合，封闭冷通道或热通道，其能效得到显著提升，数据中心PUE可以做到1.5左右；新型末端，有热管或冷冻水两种形式，但一般都要和冷水机配合使用，综合能效会更高一些，优秀的数据中心PUE可以做到1.3左右。

为了响应国家对PUE＜1.2的要求，烽火通信对应开发了冷板式液冷系统。该系统颠覆了之前温控产品的工作模式，通过端到端的精确制冷，可以实现热量从高温到低温的正向传递，数据中心PUE可以做到1.2以下甚至1.1以下。喻宗杰表示，这是在南方地区的实测数据，在北方地区，PUE值会更低。

经过液冷多方案论证，冷板式液冷成为烽火通信最佳选择

在冷板式、喷淋式、单相浸没式、两相浸没式等百花齐放的液冷技术形态中，烽火通信为何选择了冷板式液冷作为切入点？

喻宗杰表示，在投入之初，烽火通信也进行了液冷多方案论证。其中，单相浸没式液冷冷却液一般是硅油或氟化液，它是100%液冷，但是维护相对困难，而且服务器需要定制才能适用。两相浸没式液冷冷却液一般是两相氟化液，对机柜密封性有严格要求，维护难度大，维护成本高。冷板式液冷对服务器改造最少，对机柜要求最低，对数据中心架构影响最小，虽然无法实现100%液冷，大概有20%热量需要风冷带走，但是，在经过对比分析后，大家最终认为，目前阶段下，冷板式液冷是最容易实现规模化的方案，客户也更易接受。

据介绍，烽火冷板式液冷产品，主要包括二次侧的全套产品。比如液冷CDU、环形管网、液冷机柜等。简单来说，具有以下4个方面的特点：①节能环保：高效散热实现超低PUE，环保无氟、低噪低耗、绿色节能；②安全可靠：冷却液超低电导+全链路漏液检测，充分保护服务器；③快速交付：工厂预制模块化装配；④运维简便：支持双电源、双水泵备份，无延时切换；基于人体工程学设计，实现极简维护。

而烽火冷板式液冷产品自身性能方面，压力控制稳定性、温度控制稳定性都非常出色。

压力控制方面，控制稳定性可以达到±5kPa的水平，如果在系统运行中，液冷池中某个机柜出现故障需要切断水流路时，系统内压力会产生震荡，但是烽火通信的CDU，可以将供液压力，在短短几秒内恢复至目标水平，非常快速。

温度控制方面，控温稳定性达到±0.5℃以内。特别是，当一次侧的水温波动时，比如以6℃/min发生波动时，二次侧的供水温度，仍可保持在±1.2℃以内，可以说对水温波动的缓冲能力很强。

针对客户担心的漏液问题，喻宗杰表示，一方面烽火通信在生产端进行控制，比如冷板使用真空钎焊，保证焊合率90%以上；接头采用宝塔+扣压的方式，极大程度降低漏液风险。最后，关键部件的组装，都在30万级洁净室中完成，避免了杂质对部件的影响。另一方面，在压力控制方面，烽火通信采用了4大层级策略，去进行承压方面的防护。比如主动控制干预、传感器报警停机、安全阀机械泄压等。全链路中都有漏水绳布局，可以精确定位漏水点。

积极进行节能探索，助力数据中心高效节能

在节能探索方面，喻宗杰表示，一方面烽火通信将立足板式液冷的技术基础，继续探索提高液冷百分比的方法。比如在工程方面增加液冷门等方式实现机柜级的100%液冷散热，或者在服务器端探索提高液冷百分比的可能性，将现在70%的液冷百分比，提升至85%，甚至最终实现100%，进而实现服务器级别的100%液冷。

另一方面，烽火通信将充分利用自身的工程经验来思考探索老旧机房改造。比如将风冷柜改造为液冷柜、管网一体化预制安装、CDU标准并柜、室外侧改造升级等。希望将液冷系统能够更简单、便捷的应用到老旧机房的改造中，实现低成本、高性价比的节能升级。

同时，烽火通信也将逐步启动对浸没式液冷的研究，聚焦于用户痛点和行业痛点，形成差异化产品，助力产业升级。

积极探索液冷未来发展新方向

谈及液冷未来发展，喻宗杰表示，目前液冷产品形态比较多，有冷板式、喷淋式、单相浸没式、两相浸没式等，但根据当前液冷技术应用情况和技术趋势判断，未来液冷产品应用最广可能是冷板式液冷和单相浸没式液冷。当然，这也只是烽火通信的观点和预判。

喻宗杰指出，在目前的液冷市场中，冷板式液冷占比最大，是客户最容易接受的方案，这种方案暂时无法实现100%纯液冷，仍需搭配空调使用，但它的独特性在于能解决超高热流密度的问题。有研究表明，板式液冷的热流密度上限，已经超过100W/cm²，而且通过通道射流等手段，可以继续提升。另外，改造简单、散热能力强也成为冷板式液冷的一大优势。

因为冷板式液冷有20%左右热量需要空调带走，所以这给100%浸没式液冷提供了应用和生存空间。在未来，它可能是液冷技术的最终形态。但是目前还存在一些化学兼容性、维护困难等问题，而且这还是一个交叉性学科的技术问题，不过，随着这些问题的解决，相信在未来浸没式液冷的市场也会逐步变大。

未来，烽火通信将立足液冷技术，持续创新、不断探索，积极助力数据中心行业实现“碳中和”，携手生态合作伙伴，共同助力数字中国建设。