為滿足快速增長的智算需求,數據中心正加快向高功率密度方向演進,這對制冷系統提出了更為嚴苛的要求。在這種形勢下,究竟是選擇風冷還是液冷,其中存在哪些挑戰,未來制冷的發展走向等問題,均在行業內引發了廣泛而深入的探討。
三河同飛制冷股份有限公司數據中心事業部總經理呂云波
在由中國IDC圈主辦的中國智算生態發展大會上,三河同飛制冷股份有限公司數據中心事業部總經理呂云波表示,對于風冷與液冷,必要的考量點是高性能散熱,要注重于PUE的改善以及環保性。
從發展趨勢來看,首先,風冷面臨的限制日益增多。液冷在相同面積下的制冷能力和效率遠高于風冷,不過,其對服務器的結構要求也更為嚴苛。其次,在風冷與液冷的抉擇上,需依據服務器的具體形態而定。當前正處于從風冷服務器向液冷服務器的轉型時期。液冷服務器主要分為冷板液冷和浸沒式液冷,浸沒式液冷的廣泛應用尚需更長時間,目前服務器采用的液冷以冷板式為主。
同時,液冷能夠支撐更高的功率,使得數據中心的空間利用率大幅提升,在同一個機柜中,實施和連接方案更為便捷,幾百平米即可構建一個智算中心。這在以前是難以想象的,智算引發的變革正帶來無數機遇。這也吸引了更多廠商進入制冷市場,在加劇競爭的同時也創造了更多合作契機。呂云波表示,更多廠商的涌入將催生創新應用,形成良性競爭,有益于整個市場的蓬勃發展。
不過,風冷并不會就此銷聲匿跡,呂云波強調,風冷的需求將始終存在,目前,風冷服務器數量眾多,有著穩定的需求。
在這種情形下,同飛股份的優勢逐漸凸顯。據呂云波介紹,同飛股份擁有完善的水系統,可有效支持高密度風冷解決方案,最高滿足50千瓦單機柜的散熱需求。
同飛股份在液冷的研發、應用方面擁有多年深厚積淀。自2001年創立以來,同飛股份就致力于液冷產品的研發,最初針對裝備式制造行業。此后進軍電力電子市場,為IGBT等提供液冷方案。2019年進入儲能行業,目前已成為該領域的頭部企業。歷經20多年發展,在液冷領域同飛股份積累了卓越的加工能力,所有工藝均實現自動化,擁有眾多專利支撐,能夠讓數據中心廠商以更低成本的方案實現液冷散熱。
同時,同飛股份還將與第三方、客戶、設計院以及頂尖院校積極開展合作,以實現進一步的創新,實現機房、芯片等方面更高效率的制冷。同飛股份還將從經濟層面考量,助力客戶高效、迅速地完成智算中心建設,實現客戶與自身的雙贏。
企業簡介
三河同飛制冷股份有限公司于2001年成立,是一家集工業制冷、數據中心設備的研發、制造、銷售和服務于一體,并具備自主研發和創新能力的高新技術企業。公司目前的主要產品涵蓋液冷產品、工業空調、純水冷卻單元和特種換熱器。公司設立了河北省工業制冷裝備技術研究院、河北省工業制冷裝備技術創新中心和河北省工業設計中心,同時在德國斯圖加特設有全資子公司,在北京設有研發設計院。AI浪潮之下,在數據中心領域,公司將憑借豐富的液冷經驗為行業提供高密風冷和液冷的解決方案。
三河同飛制冷股份有限公司數據中心事業部總經理呂云波1
以下為訪談內容:
Q1:大模型快速發展下,智算需求持續提升,這為數據中心制冷帶來了哪些影響?
A1:在大模型快速發展的態勢下,服務器的功率密度大幅提高,這無疑給制冷帶來了更為嚴峻的挑戰。以往,單機柜的功率在5千瓦至8千瓦之間,10千瓦的情況都較為少見,當今,智算需求每個機柜的功率在20千瓦以上,甚至到50千瓦。液冷模式下,功率可能超過上百千瓦。在此情形下,傳統制冷模式在很多方面暴露出難以適應的缺陷。
傳統數據中心領域,小型數據中心較多采用風系統,中大型數據中心則主要依賴水系統。然而,在應對高密大模型數據中心的需求時,無論是高密度風冷還是液冷技術,都亟需創新且高效的解決方案。同飛股份憑借在冷卻技術領域的深厚積累,積極推動高密度風冷和液冷解決方案的研發與應用,希望對大模型產業形成相應的助力。
Q2:伴隨智算發展,更多企業進入制冷市場,您是如何看待當前市場競爭的?
A2:這種市場競爭是有益的,AI堪稱一次工業革命,將帶來生活各方面的變革,而且數據本身具有巨大價值,通過AI大模型會催生更多的智能應用,提升生活品質,同時也會產生新的數據。
在這個過程中,海量的需求必然促使更多的廠商涌入,去探尋更多的機遇,這完全符合市場規律,正如上一次的變革——智能互聯網,同樣吸引了眾多新的廠商加入,如此一來,整個市場得以快速發展,也會帶來更多的機會。所以,更多廠商的進入將帶來創新的應用,形成良性競爭,對整個市場具有極大的益處。
同飛股份也期望與更多的廠商展開合作,因為分工日益復雜,單一一家公司提供所有的解決方案難度極大。在產業當中,不僅存在競爭,還有相應的合作。例如,同飛股份在某一方面表現出色,其他公司在另一部分優勢突出,雙方就可以相互支持,開展合作,共同推出更具實效的方案。
同時,中國作為制造業強國,我們將這些方案做到極致,還能夠向海外客戶提供優質的解決方案和出色的產品,也能助力于全球AI基礎設施的發展,像“一帶一路”國家等,同飛股份都有諸多的接觸,也看好這部分的發展。
Q3:在智算需求下,風冷與液冷將面臨哪些挑戰?
A3:首先,風冷的局限性愈發明顯,畢竟液冷在相同面積下的制冷能力遠超風冷,效率也更高,當然對服務器的結構要求也更為復雜。
其次,選擇風冷還是液冷,取決于服務器廠家推出的服務器形態,目前正處于轉型期,主要是從風冷服務器向液冷服務器過渡,而液冷服務器分為冷板液冷和浸沒式液冷,浸沒式液冷的廣泛應用需要更長時間,目前眾多服務器采用液冷以冷板式液冷為主。
從發展角度看,風冷的需求將一直存在,除了AI中用于訓練的服務器,如國外的英偉達、AMD以及國內廠家,目前風冷服務器數量眾多。目前在風冷方面,同飛股份可支持單柜最大功率50千瓦。液冷的功率能夠做得更高,空間利用率也更優。在同一個機柜,實施方案、連接方案會更加便捷,相比于傳統數據中心,無需占用過大的空間,幾百平米就能夠打造一個智算中心,這在以前是難以想象的,因此,智算引發的變革帶來無數的機遇。
此外,對于風冷和液冷,必要的考量點在于高性能散熱,要注重PUE的改善以及環保性。
Q4:面對智算時代的制冷需求與挑戰,同飛股份有哪些方案,技術與產品上目前有哪些突破?
A4:同飛股份在風冷、液冷領域均有涉足,就液冷而言,自2001年創立之初,同飛股份就開展液冷產品的研發,最初針對裝備式制造行業,即精密機床的制冷,截止目前已經積累了20多年的經驗。此后進入電力電子市場,為IGBT進行相應制冷,采用的也是液冷方案。2019年進軍儲能行業,目前處于國內頭部地位,其中應用同樣是液冷方案。在液冷領域,同飛股份積累了卓越的加工能力,例如不銹鋼管路的所有加工都能達到極高的水準。所有工藝均實現自動化,擁有大量專利支撐業務。
同飛股份還擁有完善的水系統作為支撐,能夠有效支持高密度風冷解決方案以及對應的液冷解決方案,能夠讓數據中心廠家以更低成本的方案實現液冷散熱。根據環保趨勢,歐洲和美國均已制定相應路線表,主要圍繞GWP(全球變暖指數)對冷媒進行限制。具體而言,GWP高于750的冷媒已被禁止使用,部分設備甚至要求GWP低于500。然而,目前常用的氟系統機器,如R410A和R134A,均無法滿足這一要求。相比之下,水系統主機的使用量較少,但進行改進卻相對容易。因此,未來的主要趨勢是,不僅大型數據中心會采用水系統,中小型數據中心同樣需要借助水系統來實現冷卻需求。針對這一趨勢,同飛股份的主要方向是優先為數據中心提供優質的水系統,支持高密風冷和液冷的解決方案。
Q5:您對數據中心制冷的發展趨勢是如何看待的?同飛股份未來又會采取哪些戰略部署?
A5:在探討這一話題時,不僅要著眼于制冷本身,更應將視角拓展至整個產業,尤其是其與數字能源的緊密關聯。制冷的高效性直接關系到能源的消耗。眾所周知,風冷的PUE值能做到1.2以下已屬優秀,然而液冷冷板系統能夠做到1.15以下,浸沒式液冷甚至可以做到1.1以下,這是極為良好的發展趨勢,所以同飛股份一定會盡全力支持研究自然冷的方向,支持好對應的冷板式液冷和浸沒式液冷,也會研究不同的方向幫助產品更好的散熱。
同飛股份正在與國內外多家廠商進行交流,共同開展創新。因為大型數據中心涉及多個方面,不僅僅是機房制冷,還有芯片級的制冷,比如支持熱管的模式,結合同飛股份的液冷方案,就能夠實現整套系統的高效散熱。未來的發展潛力無可限量,同飛股份將與第三方、客戶、設計院以及頂尖院校積極合作,探討全新的方式。
另外,同飛股份還將從經濟角度進行考量,支持客戶高效、迅速地完成智算中心建設,這是客戶的核心需求,也能夠幫助同飛股份的持續發展。
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