北京2023年4月20日 /美通社/ -- 在政策與技術(shù)的雙重驅(qū)動(dòng)下，高效低碳的液冷技術(shù)幾乎成為未來(lái)新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的唯一選擇，液冷時(shí)代正在到來(lái)?？v觀人類歷史，每個(gè)時(shí)代的變革都伴隨著時(shí)代性創(chuàng)新技術(shù)的普及，如工業(yè)化時(shí)代的蒸汽機(jī)，信息化時(shí)代的計(jì)算機(jī)等，而新技術(shù)的普及以新產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)。
液冷正處于"技術(shù)成熟、產(chǎn)業(yè)不成熟"發(fā)展階段，缺少統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系、獲取成本和使用門檻高、缺少產(chǎn)業(yè)分工等一系列問(wèn)題制約著液冷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
如何推動(dòng)液冷產(chǎn)業(yè)化發(fā)展？以"智造"方式組織生產(chǎn)的液冷工廠是怎樣的？未來(lái)的液冷數(shù)據(jù)中心將是怎樣的……近日，浪潮信息舉辦首個(gè)天池液冷產(chǎn)業(yè)基地開(kāi)放日，全面展示了自身先進(jìn)的液冷智造能力、系統(tǒng)化的品控管理體系、成熟的液冷解決之道以及在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的進(jìn)展，呈現(xiàn)了未來(lái)液冷產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的方向。
液冷時(shí)代到來(lái)，產(chǎn)業(yè)提速面臨三大問(wèn)題
"東數(shù)西算"的啟動(dòng)及"雙碳"戰(zhàn)略的實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)中心PUE提出更嚴(yán)苛要求。同時(shí)，由于當(dāng)芯片功耗與服務(wù)器功耗逐步上升，使得單機(jī)柜功率密度正不斷增大。根據(jù)《2021-2022年度中國(guó)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品市場(chǎng)總報(bào)告》，2021年我國(guó)單機(jī)柜功率在10kW以上的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模增速超過(guò)10%，其中30kW以上增速達(dá)31%。據(jù)預(yù)測(cè)，2025年全球數(shù)據(jù)中心平均功率提升至25kW，傳統(tǒng)風(fēng)冷已經(jīng)滿足不了散熱的需要，液冷勢(shì)在必行。
雖然液冷技術(shù)逐漸趨于成熟并且需求看漲，但整個(gè)產(chǎn)業(yè)仍處于商業(yè)化的初級(jí)階段。對(duì)于用戶而言，松散的生產(chǎn)組織方式、產(chǎn)品技術(shù)與生產(chǎn)工藝的持續(xù)迭代、標(biāo)準(zhǔn)的缺乏，使得他們更多持觀望態(tài)度，市場(chǎng)需求受到抑制。因此，液冷產(chǎn)業(yè)提速，當(dāng)下核心要解決的問(wèn)題在于如何正確引導(dǎo)市場(chǎng)需求，從產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)組織、品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等產(chǎn)業(yè)要素入手，讓液冷技術(shù)走向更多客戶的數(shù)據(jù)中心。
首先，液冷標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范亟待完善。當(dāng)前液冷產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)企業(yè)技術(shù)路徑多種多樣、產(chǎn)品規(guī)格千差萬(wàn)別，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，讓用戶難以選擇。同時(shí)，由于液冷方案價(jià)格不菲，更換成本偏高，用戶采購(gòu)意愿不強(qiáng)。因此，應(yīng)盡快從標(biāo)準(zhǔn)入手，通過(guò)更完善、更詳細(xì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)生態(tài)從混亂走向有序，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化適配和快速部署，從而大幅降低使用成本。
其次，缺乏長(zhǎng)周期、規(guī)?；渴痱?yàn)證，用戶對(duì)于使用液冷技術(shù)存在疑慮，諸如電子器件長(zhǎng)時(shí)間在冷卻液的環(huán)境中是否會(huì)出現(xiàn)腐蝕情況，是否影響器件功能和使用壽命，是否有漏液隱患，液冷管道安全性如何保證等等。因此，應(yīng)從產(chǎn)品技術(shù)入手，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新提升技術(shù)成熟度并實(shí)現(xiàn)工程化，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化、系列化的產(chǎn)品來(lái)建立信心。
最后，市場(chǎng)的混亂無(wú)序無(wú)形中提高了液冷的應(yīng)用門檻，用戶難以尋找到完整液冷解決方案提供商，來(lái)實(shí)現(xiàn)從規(guī)劃、實(shí)施到服務(wù)的一站式"交鑰匙"工程。液冷技術(shù)非常復(fù)雜，涉及到液冷數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)架構(gòu)層、液冷部件及接口層、液冷基礎(chǔ)設(shè)施層、液冷監(jiān)控系統(tǒng)層等多方面，這給客戶帶來(lái)了更高的時(shí)間成本與人力成本。因此，應(yīng)從增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同入手，盡快發(fā)展一批具備高度資源整合能力的鏈主企業(yè)，發(fā)揮其在技術(shù)、資本、品牌、管理等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈各方施加良性引導(dǎo)，構(gòu)建緊密配合、協(xié)同發(fā)展的液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
全鏈條液冷產(chǎn)業(yè)基地加速液冷產(chǎn)業(yè)化
依托天池液冷產(chǎn)業(yè)基地強(qiáng)大的研發(fā)能力，浪潮信息已經(jīng)完成了大量液冷技術(shù)的多次迭代，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新不斷提升技術(shù)成熟度。目前，浪潮信息已通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，解決了當(dāng)前液冷技術(shù)的多個(gè)痛點(diǎn)，液環(huán)式真空CDU就是其中極具代表性的一項(xiàng)技術(shù)。液環(huán)式真空CDU是浪潮信息首創(chuàng)的一種液冷系統(tǒng)二次側(cè)均為負(fù)壓的動(dòng)力單元，由于管路內(nèi)均為負(fù)壓，因此徹底杜絕了漏液隱患。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新突破了液冷循環(huán)系統(tǒng)只能采用高壓水泵，才能實(shí)現(xiàn)液體循環(huán)流動(dòng)的"定律"，實(shí)現(xiàn)了僅依靠真空泵通過(guò)不同傳感器控制多腔室功能切換，即可實(shí)現(xiàn)流體的循環(huán)流動(dòng)，在技術(shù)極簡(jiǎn)化同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了可靠性的大幅提升，將有效推動(dòng)冷板式液冷技術(shù)的普及。
高標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范和嚴(yán)苛的品控管理體系，使得天池液冷產(chǎn)業(yè)基地能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)產(chǎn)品的規(guī)?；a(chǎn)。浪潮信息從研發(fā)設(shè)計(jì)的初始階段入手，建立了從部件選材到加工工藝的一整套高標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，并具備大規(guī)模量產(chǎn)能力。同時(shí)，完備且嚴(yán)苛的產(chǎn)品測(cè)試體系，確保了高品質(zhì)的產(chǎn)品智造。
天池液冷產(chǎn)業(yè)基地滿足了不同規(guī)格液冷服務(wù)器的各項(xiàng)研發(fā)、生產(chǎn)、測(cè)試需求，可支持冷板/節(jié)點(diǎn)/整機(jī)柜等快速插拔、換熱、流動(dòng)等整體性能與功能測(cè)試，同時(shí)支持氣密、打壓、排液、烘干等工藝，對(duì)每臺(tái)液冷服務(wù)器進(jìn)行嚴(yán)密的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)測(cè)試，以高要求的測(cè)試和品控來(lái)保障液冷產(chǎn)品高安全高可靠，實(shí)現(xiàn)大批量出貨交付。所有測(cè)試過(guò)程均與MES系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）無(wú)縫實(shí)時(shí)對(duì)接，利用MES系統(tǒng)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)、云端存儲(chǔ)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試數(shù)據(jù)數(shù)字化、測(cè)試數(shù)據(jù)云端存儲(chǔ)、產(chǎn)品質(zhì)量回溯等操作。
在天池液冷產(chǎn)業(yè)基地的強(qiáng)大產(chǎn)能支持下，浪潮信息完成了業(yè)界首次冷板式液冷整機(jī)柜的大規(guī)模交付。由浪潮信息和京東云聯(lián)合研發(fā)的天樞（ORS3000S）液冷整機(jī)柜服務(wù)器，目前已經(jīng)在京東云數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)規(guī)?；渴?，為京東618、雙十一、虎年央視春晚紅包互動(dòng)等提供了基礎(chǔ)算力保障，性能提升34%-56%，助力京東云數(shù)據(jù)中心降低PUE，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能。目前，浪潮信息液冷產(chǎn)品和解決方案已相繼在眾多頭部互聯(lián)網(wǎng)公司，以及金融、教科研等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量化部署。
著眼液冷四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以全生命周期液冷方案降低應(yīng)用門檻
天池液冷產(chǎn)業(yè)基地依照新型預(yù)制化液冷數(shù)據(jù)中心進(jìn)行建設(shè)。通過(guò)天池液冷產(chǎn)業(yè)基地的建設(shè)，浪潮信息也形成了以規(guī)劃設(shè)計(jì)、產(chǎn)品定制、實(shí)施部署、智能運(yùn)維四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)為中心的獨(dú)特液冷解決之道，通過(guò)全棧液冷產(chǎn)品和解決方案以及端到端的服務(wù)，為客戶提供液冷數(shù)據(jù)中心全生命周期整體解決方案，降低用戶應(yīng)用門檻，從而加速液冷技術(shù)普及。
在規(guī)劃設(shè)計(jì)層面，無(wú)論是新建預(yù)制化液冷數(shù)據(jù)中心、模塊化液冷數(shù)據(jù)中心，還是風(fēng)液式或純液冷老舊機(jī)房改造，浪潮信息都能提供相對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景規(guī)劃設(shè)計(jì)。浪潮信息液冷解決方案采用模塊化、預(yù)制化的設(shè)計(jì)理念，具有室內(nèi)部署模塊化數(shù)據(jù)中心和室外預(yù)制化數(shù)據(jù)中心兩種形式，既可適用新建數(shù)據(jù)中心，同樣適配老舊機(jī)房改造。
在產(chǎn)品定制上，浪潮信息通用服務(wù)器、高密度服務(wù)器、整機(jī)柜服務(wù)器、AI服務(wù)器四大系列全線產(chǎn)品均支持冷板式液冷，可滿足不同業(yè)務(wù)負(fù)載對(duì)液冷服務(wù)器的差異化需求。同時(shí)，浪潮信息天池液冷產(chǎn)業(yè)基地也可基于具體設(shè)計(jì)需求，對(duì)冷量分配單元，液冷整機(jī)柜、液冷接頭分集水器、液冷集成冷源等核心零部件進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。
在實(shí)施部署上，浪潮信息基于模塊化、預(yù)制化理念，能夠像搭積木一樣完成液冷數(shù)據(jù)中心建設(shè)，建設(shè)周期最高可縮短50%以上，同時(shí)達(dá)成節(jié)能降耗的目標(biāo)。如高預(yù)制化環(huán)路管網(wǎng)整體系統(tǒng)采用BIM設(shè)計(jì)，通過(guò)各類智能傳感器的預(yù)先部署，可借助高度精確的數(shù)字模型實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生液冷數(shù)據(jù)中心。通過(guò)管路及冷源預(yù)制化，該環(huán)節(jié)的施工時(shí)間從一個(gè)月縮短至一周。浪潮信息支持某大型互聯(lián)網(wǎng)公司構(gòu)建預(yù)制化液冷數(shù)據(jù)中心，僅用了四周便完成了項(xiàng)目的順利交付。
在智能運(yùn)維上，浪潮信息開(kāi)發(fā)了智能數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)，可對(duì)液冷數(shù)據(jù)中心進(jìn)行全時(shí)段全參數(shù)監(jiān)控與調(diào)控，進(jìn)一步提升系統(tǒng)安全性。如在冷板節(jié)點(diǎn)表面、機(jī)柜底部及整個(gè)機(jī)房管路均部署了漏液監(jiān)測(cè)裝置，一旦測(cè)到液體泄漏，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，從而保護(hù)設(shè)備安全。同時(shí)，浪潮信息智慧管理系統(tǒng)具備可視化監(jiān)控及管理功能，通過(guò)系統(tǒng)3D影像，可以遠(yuǎn)程了解數(shù)據(jù)中心環(huán)境、制冷、配電等各個(gè)維度的信息，在高效制冷的同時(shí)做到高枕無(wú)憂。
完善的標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)業(yè)成熟的關(guān)鍵性標(biāo)志之一，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化可以有效地降低液冷應(yīng)用的技術(shù)門檻和成本門檻，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、批量化。通過(guò)與液冷產(chǎn)業(yè)鏈上下游的緊密合作，浪潮信息積極牽頭液冷專利與標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，助推液冷行業(yè)的良性發(fā)展。截至目前，浪潮信息擁有300多項(xiàng)液冷技術(shù)領(lǐng)域核心專利，已參與制定與發(fā)布10余項(xiàng)冷板式液冷、浸沒(méi)式液冷相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并牽頭制定《模塊化數(shù)據(jù)中心通用規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，牽頭立項(xiàng)國(guó)內(nèi)首批冷板式液冷核心部件團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)液冷產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及液冷技術(shù)的大規(guī)模普及建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。
截至目前，采用浪潮信息液冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心累計(jì)已節(jié)省1.05億度電能，相當(dāng)于減少1.3萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤消耗、3.5萬(wàn)噸二氧化碳排放，種植194萬(wàn)棵樹(shù)，可供6.6萬(wàn)個(gè)中國(guó)家庭全年用電。
