it時報記者 郝俊慧
面對越來越「熱」的算力晶元，曙光數創正想讓它快點「冷」下來。
在剛剛結束的2025中國智算中心全棧技術大會上，曙光數創發布「新服務、新技術、新架構」三大新品，旨在通過一體化、全生命周期的服務新範式，解決當前液冷行業面臨的諸多痛點。
「液冷即服務，這個概念在行業里早就有需求了。」曙光數創副總裁兼cto張鵬在接受《it時報》記者在內的媒體採訪時表示，由於當前液冷解決方案還沒有標準，從設計到伺服器，各家對液冷數據云架構的理解都不一樣，很多液冷數據中心的施工質量也參差不齊，對客戶來說，最好的答案是「好服務、好技術、好架構全都要，不要做選擇，是一個全生命周期的服務」。
國際數據公司（idc）今年4月8日公布的《中國半年度液冷伺服器市場（2024下半年）跟蹤報告》（以下簡稱：《報告》）顯示，2024年中國液冷伺服器市場規模達到23.7億美元，同比增長67.0%。其中，冷板式解決方案市場佔有率進一步提高。idc預計，2024年至2029年，中國液冷伺服器市場年複合增長率將達到46.8%，2029年市場規模將達到162億美元。
液冷產業的爆發離不開上下游協同。從晶元、伺服器到液冷系統，各環節需把控安全、推動技術融合，同時亟待建立統一標準。
越來越「燙手」的晶元
在ai大模型高速演進的當下，智算中心已逐步替代傳統數據中心成為新型基礎設施的核心。然而，算力晶元的功耗與發熱量，給數據中心的散熱系統帶來了前所未有的壓力，其功耗增長已呈指數級攀升。
不久前，英偉達ceo黃仁勛透露，其2026年推出的rubin晶元單顆功耗將高達1.6千瓦，而amd剛剛發布的instinct mi355系列晶元功耗也已逼近1.4千瓦。
行業專家預測，未來幾年內，單晶元功耗可能突破二千瓦大關。算力密度的爆炸式增長，使傳統風冷方案陷入「能耗牆」的死角，液冷因其更高的換熱效率成為最現實也是最迫切的選擇。
晶元廠商已經先行一步。早在2022年，英偉達就推出過液冷版a100晶元，去年英偉達在其b100、h200晶元上正式從風冷散熱升級為液冷散熱。今年英偉達發布的新一代blackwell ultra和amd新發布的mi355x，都是液冷散熱設計，性能釋放也更強。
百度智能雲idc建設運維部副總經理郝玉濤認為，當機櫃功率超過40千瓦時，風冷將徹底失去競爭力，液冷憑藉其在能效和密度上的優勢，將成為數據中心高密散熱的主流技術。
高門檻急需標準先行
然而，液冷的應用並非沒有門檻。
在展會現場，《it時報》記者看到，在一塊gpu晶元上覆蓋著一個裝有兩根管道的裝置，工作人員告訴記者，液冷的原理就是讓液體（各家不同）進入裝置，將gpu的熱量在流動中帶走。只是，說起來簡單，真正部署一個全生命周期的液冷解決方案，卻面臨諸多技術門檻。
液冷數據中心在架構和原理上與傳統風冷數據中心有本質不同。傳統風冷有明確的標準，例如進風溫度23℃、迴風溫度37℃等。而液冷技術卻缺乏統一的行業標準，不同設備廠商使用的液冷介面、壓力等級、冷媒類型乃至監控協議都各不相同。
這使得客戶在設備選擇和系統集成時面臨困難。液冷伺服器種類繁多，各家廠商在關鍵參數（如溫度、溫差、壓力）以及管路介面和架構設計上標準不一。郝玉濤舉例，由於液冷系統的管路介面和架構設計因廠商而異，設備兼容性差。若客戶需要跨機房遷移業務，管道介面匹配問題便成為一大痛點。
「風冷方案中，空調吹冷風，伺服器吸熱風，架構是天然解耦的，標準很容易固定，但液冷不一樣，它通過直接接觸晶元進行散熱，冷卻液的質量直接影響晶元的長期穩定性。若冷卻液中含有雜質或化學性質不穩定，可能引發電化學腐蝕，甚至損壞晶元。」張鵬介紹，由於冷卻液直接進入伺服器內部，對液體的純凈度和水質的要求非常嚴格。如果施工過程中發生二次污染，水質管理不到位，菌落超標，或者運維出現失誤，都可能導致晶元損壞或系統宕機等嚴重後果。
另一個挑戰來自系統壓力。液冷系統中，冷卻液的循環流動需要使用泵產生一定的壓力來推動，此外，液體受熱膨脹後，也會在封閉的冷卻迴路中導致系統壓力增加，「就跟高壓容器一樣，一旦出問題，就像炸彈爆炸，後果驚人。」張鵬強調，由於智算伺服器價格昂貴，單台八卡基本在百萬元以上，任何潛在風險都可能轉化為巨大的經濟損失，這使得客戶在選擇液冷方案時更加謹慎。
目前，數據中心液冷技術全產業鏈條的標準正在制定中。2024年9月19日，在國家工信部、國標委引導下，由中國電子技術標準化研究院作為總歸口管理單位，曙光數據基礎設施創新技術（北京）股份有限公司（簡稱「曙光數創」）牽頭編製的國家標準《數據中心冷板式液冷系統技術規範》正式啟動，引導和規範了冷板式液冷數據中心向高質量、標準化方向發展。
截至目前，曙光數創已經牽頭或參與編製了6項國標、2項地標、14項行標和23項團標。
首次推出相變間接液冷方案
曙光數創此次正式發布相變間接液冷數據中心解決方案c7000-f，為智算中心的發展提供新的思路和方向。
記者在展會現場看到了曙光數創第三代極智（冷板式）液冷數據中心整體解決方案的落地版，在一個類似「唱吧ktv」大小的獨立玻璃屋內，伺服器和整套液冷設備採用一體化架構，集成高效冷板、模塊化分散式換熱單元、智能壓力調控與冷媒循環系統，並基於統一協議介面標準，實現設備層到系統層的端到端聯動。
據工作人員介紹，這套設備可為八台伺服器同時服務，而且曙光可以為用戶提供全局定製服務：從設計規划到設備選配，從生產交付到安裝施工，從運行調試到運維保障，從伺服器的液冷散熱到數據中心系統集成，從全運行工況設備監控到全生命周期管理 的全過程、全方位、全鏈條服務。
曙光數創正在將液冷從「物理層」的散熱工具，上升到「系統級」算力支撐平台。
「計算基於全生命周期的單千瓦冷卻成本，在算力時代變得非常重要。」張鵬表示。
「單千瓦冷卻成本」是一個衡量數據中心冷卻效率的關鍵概念，指的是每消散一千瓦熱量所需的總成本，即tco（總體擁有成本）除以整個生命周期內消散的總熱量（以千瓦為單位），其中tco主要由兩部分構成：初始購買冷卻設備（如cpu、冷卻單元等）的硬體投入和伺服器運行整個生命周期（例如5到10年）內與冷卻相關的費用（主要是電費）的運營成本。
曙光數創曾做過測試，當機櫃低密度部署時，單機櫃三千瓦，風冷性價比最高；中密度部署時，單機櫃30千瓦，液冷技術（如冷板冷卻）開始變得更具優勢；高密度部署時，單機櫃300千瓦，只有浸沒式相變冷卻才能有效應對ai算力所需的高熱量。
曙光數創是國內首個推出相變浸沒式液冷數據中心的廠商，pue最低可達1.04，幾乎接近於1。而此次，也首次將相變間接液冷技術產品化落地，推出相變間接液冷數據中心整體解決方案c7000-f，將特製的浸沒式冷媒用在冷板的循環管道里，當冷媒以液態形式通過管道接觸設備後，冷卻劑的溫度升高，部分液體變成氣體（汽化），從管道另一側轉移，進入冷卻器後再重新凝結成液體，而這個汽化過程會吸收大量熱量，也即所謂的「相變」。
「我們的冷媒可以讓系統壓力控制在三公斤，這已經和水冷板一樣，甚至更低。」張鵬介紹，這種曙光數創自主研發的冷媒，其熱物性參數、安全性、環保、毒理都沒有任何問題，即便出現泄漏也不會對gpu晶元產生破壞性影響。
「你想，我們的浸沒式方案，都是直接將伺服器100%完全浸沒在這種冷媒中，都不會有問題。」一位現場工作人員介紹。
據了解，與普通冷板解決方案相比，相變間接液冷數據中心整體解決方案可有效降低冷板換熱熱阻15%，整體溫度收益下降5度，但成本漲幅卻能控制在5%以內，如果考慮長期運營成本，整體單千瓦冷卻成本反而是下降的。
