目前观察，单纯运用传统风冷技术的数据中心，其PUE的极限水平为1.25，但若转而使用液冷技术，数据中心的PUE值便能降至1.1以下。

Trend Force预测，2024年全球数据中心液冷技术的应用比例将增至14%，2025年这一比例有望攀升至26%。在我国，预计2024年液冷数据中心市场将实现53%的同比增长，市场规模预计将达到236亿元人民币；展望至2027年，随着人工智能相关应用的广泛部署以及液冷技术生态的逐步完善，市场规模有望突破千亿级别。

液冷在数据中心中的应用已经是不可逆的趋势。

从“要不要”到“如何用好”

2020年前后，数据中心的主要制冷方式还是采用风冷技术。用户对液冷技术的看法存在分歧，一方面认为“没有必要”，另一方面，考虑到数据中心行业对技术较为保守，且对业务稳定性要求极高，因此对新技术的接纳程度并不高。当时业界普遍存在这样的观点：“宁愿不采用，也不愿因新技术应用而引入额外的风险。”也有观点指出，此类观点实则是在炒作概念，普遍对液冷技术在数据中心领域的应用前景持怀疑态度。

尽管面临诸多挑战，仍有部分服务商坚持走液冷技术路线，并提前部署了相关设备，网宿科技便是其中一员。据网宿科技副总裁兼绿色云图CEO胡世轩向笔者透露，该公司自2010年前后便开始探索在数据中心引入液冷技术，并于2015年将液冷业务独立出来，成立了全资子公司——绿色云图。

2022年，标志着大模型时代的到来，这一年GPT的诞生再次引发了全球及各行业的AI热潮。AI对GPU的依赖程度加剧，使得单机柜的功率需求不断攀升。2.5KW标准机柜已成为历史，取而代之的是8kW、10kW，乃至20kW、50kW的高功率机柜。

英伟达推出的Blackwell GB200 GPU在异构计算领域表现卓越，其单机柜的能耗更是达到了120kW之高。面对摩尔定律的逐渐失效，进入后摩尔定律时代，芯片的算力和功耗预计将显著增加。在此背景下，传统的风冷散热方式已无法满足高能耗设备的需求，而液冷技术则成为了实现高密度部署并有效降低能耗的理想解决方案。

一方面，风冷散热的效能逐渐减弱；另一方面，若想进一步增强散热性能，风冷技术的性价比将不断降低，英特尔的一位资深技术专家曾向笔者透露；此外，风扇的可靠性也将随之下降。

此外，液冷技术的持续进步与完善，对数据中心在节能减排方面的作用日益显著，据绿色云图高级总监徐明微所言，“采用液冷技术相比风冷，能够实现30%的能源节约，同时降低30%的碳排放。”

中国移动、中国联通、中国电信，作为我国数据中心行业的领军企业，在2023年共同发布的《电信运营商液冷技术白皮书》中明确指出，到2025年，将全面启动（液冷）技术的规模化应用，确保超过50%的项目采用液冷技术，旨在共同推动形成标准统一、生态健全、成本效益最佳、规模应用的高质量发展新格局。

在国家政策导向下，液冷技术已逐渐成为衡量数据中心是否实现绿色化的重要标准。自今年6月1日起正式推行的《绿色数据中心评价》标准中，特别强调了液冷技术以及高效IT设备等先进且实用的技术产品的应用。

以位于数据中心市场繁荣区域的上海为参照，《上海市智能算力基础设施高质量发展的“算力浦江”智算行动计划方案》（2024—2025年）内明确指出，目标是在2025年实现上海市新建的智算中心电力使用效率（PUE）降至1.25以下，同时，液冷机柜在总机柜数量中的比例要超过50%。此外，《上海市工业节能降碳“百一”行动计划》还提倡数据中心通过实施液冷技术等手段进行升级和改造。

胡世轩特别指出，液冷技术发展中的一个关键因素是硬件厂商的支持，比如芯片和服务器的制造商对液冷技术的认可。这也就是说，用户在采用液冷技术后，这些硬件厂商之前往往不太愿意提供维护和保养服务。然而，胡世轩进一步说明，这种状况已经出现明显的变化，像英特尔这样的硬件制造商已经开始在液冷技术的应用领域进行布局。

如何用更好？

既然行业内对于是否采用液冷技术已形成共识，那么接下来的议题便转向了如何更有效地运用这一技术。回顾过往，用户对液冷技术主要存疑的方面集中在两点：一是其部署所需的成本，二是其安全性问题。

液冷技术所遭遇的最大难题无疑是安全性问题，这一点无可争议。大家普遍认为，在比热容、流动性和成本效益等方面，市面上没有任何一种液体能比水更适合作为液冷系统的介质。然而，导电性却成为了使用水作为介质进行液冷时，确保机柜内安全性的最大障碍。

机柜内电子元件与机柜持续供电的特性相结合，若液冷设备中的水发生泄漏，将给用户造成无法弥补的损害；轻微情况可能导致服务器损坏，严重时甚至会导致服务器上的所有数据丢失。这种情况用户是无法容忍的。

在推动液冷技术普及的过程中，众多服务商面临着一个关键难题。目前市场上存在两种应对策略，其一为创新研发新型传冷介质，其二则是在漏液发生后，从机制上制定有效的应对措施。

在新兴媒介领域，除了那些因环保问题而逐渐被市场淘汰的氟化液体，合成油已经逐渐成为主流选择。在最近举办的IDCE大会上，网宿科技旗下的绿色云图公司推出了基于创新碳基合成油的冷板式液冷技术解决方案。胡世轩指出，相较于传统的水与乙二醇或丙二醇混合的介质，绿色云图与山西潞安集团太行润滑油共同研发的碳基合成油在避免了导电问题之余，其流动性、导热性能，乃至成本都几乎与水相当，因而成为冷板式液冷系统中导热介质的理想选择。

全新的合成油即便发生泄漏，也不会引发服务器短路问题。在漏液发生之后，运维团队只需将溢出的液体擦拭干净，并对受损的管道进行更换，这样就能有效提升系统的安全性。胡世轩如此向笔者解释道。

不仅如此，徐明微向笔者透露，绿色云图此次推出的冷板式液冷技术，通过新媒介的应用，实现了两种控制模式的创新，即恒温差与恒压差控制。这两种模式不仅能够满足客户对定制化选择的追求，还能根据服务器负载率的变化进行灵活调整，以实现最适宜当前状况的控制策略。徐明微如是强调。

除了引入新型媒介，部分服务商还通过运用所谓的“新机制”对漏液问题作出迅速应对。在机制创新方面，一种内部抽真空的负压液冷技术初露端倪。以浪潮信息为例，该公司率先推出了一种液冷系统的二次侧全为负压的动力单元——液环式真空CDU。由于管路内部保持负压状态，因此有效消除了漏液的潜在风险。这项技术创新打破了液冷循环系统必须使用高压水泵才能实现液体循环流动的传统观念，通过仅利用真空泵和多种传感器来控制多个腔室的功能转换，成功实现了流体的循环流动。这一创新不仅极大简化了技术，还显著提高了系统的可靠性。

安全性问题是液冷技术能否在数据中心得到应用的关键因素，而部署成本的高低则直接影响到液冷技术的普及程度。过去，由于技术门槛较高，以及零部件制造费用昂贵，许多用户即便有意采用液冷技术，也因高昂的成本而犹豫不决。

此外，考虑到企业之前对高性能算力的需求并不强烈，机柜的功率普遍保持在10kW以下。然而，当以CPU为核心的通用算力系统采用液冷技术后，与传统风冷方式相比，其节能效果并不显著。

随着生成式人工智能技术的蓬勃发展，GPU在企业的应用部署中扮演着愈发关键的角色，导致机柜所需的功率也在持续增长。以往仅能支持几千瓦，最高不超过10kW的通用算力机柜，已经无法满足当前的使用需求。GPU技术的应用使得单机柜的功率水平上升至数十千瓦，甚至有可能超过100kW。这一变化迫使液冷技术成为企业必须考虑的解决方案。

与此同时，需求的提升推动了供应链的持续优化，这也使得液冷技术的部署成本显著降低。据调查，目前普遍采用的风冷系统，其每千瓦的成本大约在1.8万至2万元人民币，而部分极端用户甚至希望将其降至1.2万元。相较之下，采用液冷技术的解决方案，其成本目前大致能够维持在2万元人民币以内。胡世轩向钛媒体APP透露，目前来看，大规模采用液冷技术与传统风冷技术相比，在建设成本上两者差异并不显著。然而，在后期运营中，液冷技术能够显著减少电费支出。因此，采用液冷技术的数据中心在运营过程中，与传统风冷数据中心相比，能够有效降低运营成本，从而整体上大幅减少运营费用。

风液混合会持续下去

尽管目前采用液体冷却技术的成本已经与空气冷却技术相近，然而在胡世轩看来，企业并不需要将所有机柜都转换为使用液体冷却系统。

胡世轩向笔者透露，尽管液冷技术正逐渐成为数据中心冷却的主流选择之一，然而用户仍需根据实际情况进行选择，并非所有环境都适宜采用液冷技术。以存储场景为例，机柜的功耗并不高，此时采用传统的风冷或水冷方式可能更为适宜。此外，胡世轩还强调，对于一些传统使用CPU的计算场景，机柜的功率通常保持在10kW以下，在这些情况下，传统的供冷方式已足以满足服务器的散热需求。”

业界普遍的做法表明，尽管液冷技术发展迅猛，市场份额持续攀升，但它在数据中心冷却领域并不会独占鳌头。在数据中心内部，不可能所有机柜或服务器都具备高功率和高算力，必然存在部分功率较低的机柜，以及部分功率较高的机柜，形成一种高低功率共存的局面。胡世轩指出，尽管高功率服务器的出货量持续上升，但相对功率较低的标准服务器依旧主导市场。这些服务器可以通过传统的供冷方式，或是间接蒸发冷等技术来满足散热要求，并非所有都需要采用液冷技术。”（本文首发于钛媒体APP，作者｜张申宇，编辑丨盖虹达）