數(shù)據(jù)中心之變:國家強制降碳,“液冷”熱到發(fā)燙

2023-11-06  瀏覽量:1350


大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能驅(qū)動之下,一場算力爆炸正在發(fā)生。國家能源局的數(shù)據(jù)顯示,2020年,國內(nèi)數(shù)據(jù)中心耗電量突破2000億千瓦時,占全社會總用電量的2.7%。據(jù)IDC預(yù)測,2024年,國內(nèi)數(shù)據(jù)中心耗電量將占全社會用電量的5%以上。大力度推行節(jié)能減排,建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心勢在必行。

  

  數(shù)據(jù)顯示,在數(shù)據(jù)中心運行中,與傳統(tǒng)的風(fēng)冷系統(tǒng)相比,新興的液冷系統(tǒng)可節(jié)省用電量30-50%。在國家推行數(shù)據(jù)中心強制性降碳的政策大背景下,液冷服務(wù)器異軍突起,迎來爆發(fā)式增長。

  

  IDC數(shù)據(jù)顯示,2023年上半年,中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模6.6億美元,同比增長超過280%,預(yù)計全年將達15億美元。IDC預(yù)測,2022-2027年,中國液冷服務(wù)器市場年復(fù)合增長率將達54.7%,2027年達到89億美元。

  

  算力澎湃,液冷技術(shù)由冷變熱

  

  后摩爾定律時代,芯片的功耗日趨上升,散熱問題成為智算行業(yè)不可回避的難題之一。業(yè)內(nèi)人士指出,芯片溫度每升高10度,故障率就會翻倍,壽命也會減半。另一方面,當(dāng)芯片的典型功率超過300W,每平方厘米功耗超過90W,便已達到風(fēng)冷系統(tǒng)的上限,而業(yè)界主流芯片產(chǎn)品,功耗早已超過這一閾值。

  

  液冷并非新技術(shù),早已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空領(lǐng)域。上個世紀六十到九十年代,液冷也曾應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心。不過,在摩爾定律時代,芯片功耗不斷降低,造價昂貴的液冷技術(shù)逐漸被束之高閣。

  

  隨著芯片功率越來越高,單機柜功率密度越來越大,液冷技術(shù)快速翻紅,逐漸成為綠色數(shù)據(jù)中心的主流方案。

  

  液冷服務(wù)器分為冷板式、浸沒式、噴淋式三種,其中,冷板式技術(shù)較為成熟,已實現(xiàn)規(guī)模化商用。與冷板式相比,浸沒式在散熱效率、單機柜功率、空間利用率方面優(yōu)勢明顯,為液冷最佳方案,但建設(shè)成本、使用成本較高,尚待進一步技術(shù)突破。

  

  開源證券的研究表明,一個數(shù)據(jù)中心的能耗分布,散熱系統(tǒng)占比高達40%。液冷普及之后,數(shù)據(jù)中心的運營成本、運營效率將大幅降低,堪稱行業(yè)的一場革命。

  

  巨頭入局,數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向液冷

  

  業(yè)內(nèi)人士指出,2022年為數(shù)據(jù)中心液冷元年。2023年,液冷方案的推廣、普及快速走向深入,市場滲透率有望達到20-30%。

  

  在2022年的全連接大會上,華為正式發(fā)布全液冷“天成”多樣性算力平臺。一年之后,華為昇騰世界人工智能大會(WAIC)上展出集成“天成”液冷算力平臺的算力集群Atlas900,支持萬卡規(guī)模。

  

  華為之外,聯(lián)想升級“海神”溫水水冷系統(tǒng),可實現(xiàn)服務(wù)器全水冷無風(fēng)扇設(shè)計;中科曙光旗下的曙光數(shù)創(chuàng)發(fā)布“冷平衡”戰(zhàn)略,推出全棧液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)、全生命周期一站式服務(wù);新華三也組合服務(wù)器、核心路由器、接入交換機,推出全棧液冷解決方案。

  

  巨頭爭相入局,行業(yè)一派繁榮,數(shù)據(jù)中心正在走向液冷時代。

  

  IDC的數(shù)據(jù)顯示,市場格局方面,浪潮信息、寧暢、超聚變?yōu)橐豪浞?wù)器三強,占據(jù)七成左右的市場份額。對于寧暢、超聚變這樣的新銳服務(wù)器品牌而言,液冷替代風(fēng)冷的行業(yè)大趨勢,正是彎道超車、改變行業(yè)格局的一次機會。

  

  超聚變新生,液冷交付五萬節(jié)點

  

  超聚變原為華為x86服務(wù)器業(yè)務(wù),202111月從華為剝離,單獨運營,董事長兼CEO為劉宏云。完成剝離后,超聚變落戶鄭州,快速恢復(fù)生產(chǎn)。IDC數(shù)據(jù)顯示,2021年第四季度,超聚變在中國x86服務(wù)器市場市占率重回前三,僅次于浪潮、新華三。

  

  作為新生的算力產(chǎn)業(yè)龍頭,超聚變一邊推出自主知識產(chǎn)權(quán)的操作系統(tǒng)FusionOS,一邊積極布局液冷技術(shù),加速綠色轉(zhuǎn)型。

  

  技術(shù)方向,超聚變的思路是,從局部到整體、從點到面再到網(wǎng),打造完整的液冷技術(shù)能力,采取從部件、產(chǎn)品到數(shù)據(jù)中心、算力網(wǎng)絡(luò)的多維度設(shè)計,推動整體上的節(jié)能減排。

  

  超聚變的FusionPoD整機柜服務(wù)器,具有供電、散熱、傳輸、冷卻液等多項專利技術(shù),實現(xiàn)制冷、供電、監(jiān)控的垂直整合,一方面實現(xiàn)“一柜頂八柜”的最高算力密度,另一方面又實現(xiàn)減碳省電。

  

  截至2023年上半年,超聚變基于液冷整機柜服務(wù)器的綠色數(shù)據(jù)中心解決方案已批量交付超五萬節(jié)點,在行業(yè)名列前茅。

  

  運營商集體站臺,行業(yè)注入強心劑

  

  國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場,三大運營商為國家隊、主力軍。20236月,三大運營商聯(lián)手發(fā)布《液冷技術(shù)白皮書》,成為行業(yè)發(fā)展的指南?!栋灼分贫巳晷袆佑媱潱?/span>2023年為技術(shù)驗證階段,完成標準制定、產(chǎn)品研發(fā);2024年為規(guī)模試驗階段,新建項目10%規(guī)模試點液冷技術(shù);2025年及以后為規(guī)模應(yīng)用階段,50%以上數(shù)據(jù)中心采用液冷技術(shù)。

  

  三大運營商集體為液冷技術(shù)展臺,不啻為一劑強心劑,讓行業(yè)處于亢奮狀態(tài)。

  

  作為x86服務(wù)器市場的龍頭老大,浪潮消息對液冷入局較晚,直至2022年才發(fā)布液冷戰(zhàn)略。憑借過人的實力,浪潮在液冷市場后來居上,一舉多得行業(yè)第一的桂冠。相關(guān)戰(zhàn)略明確之后,浪潮甚至喊出了“Allin液冷”的口號。

  

  在7月舉行的中國綠色算力大會上,超聚變向東數(shù)西算十個國家數(shù)據(jù)中心集群之一的內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)發(fā)出倡議,成立零碳DC聯(lián)合創(chuàng)新中心,輸出低碳、零碳數(shù)據(jù)中心方案,打造零碳數(shù)據(jù)中心樣板。

  


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