下一代数据中心就在这里
下一代数据中心就在这里。
联系我们

数据中心的浸没式液冷

  • 数据经济的兴起从根本上改变了人们的生活方式;而且,当前的世界始终在线、高度一体化,正在推动企业以越来越快的速度运营。人们日常生活的几乎所有方面(智能设备、家庭、城市和自动驾驶汽车)都依赖于数据中心内部运行的任务。

    但是,在能源消耗、用水、占地面积等方面,这些数据中心的运营需要高昂的成本。显而易见,我们需要的是更加快速、更加智能、更具效能,更可持续的数据中心。

    将数据中心从传统冷却方式过渡到使用3M电子氟化液进行浸没式液冷,企业可对成本和自然资源所受影响进行管理,同时更好地为未来前所未有的性能要求做好准备。

    只有这样,才能够迈向数据中心的新时代。


了解3M电子氟化液在五种不同的数据中心应用中的作用。

了解3M电子氟化液在五种不同的数据中心应用中的作用。

使用3M™ Fluorinert™电子氟化液和3M™ Novec™电子氟化液进行浸没式液冷,可从设计、施工到维护和运营,帮助提高效率,同时降低成本,减少对自然资源的依赖。3M科技助力您打造下一代数据中心。

  • 超大规模

    战略、性能、成本、可持续

    • 超大规模

      地理和环境条件无关

      无论决定将地点设于何处,均可在全球范围内部署冷却基础架构更为一致的数据中心。

      数据中心设计更简单,扩展也更高效

      使用更小规模的数据中心和更简单的数据中心拓扑结构(例如,机械、电气、网络),可以更高效地扩展。消除对复杂气流管理的需求,可以简化数据中心的设计难度。

      减少资本支出和运营费用

      更大限度地减少或消除空冷基础设施(例如冷水机组、CRAC、CRAH、PDU、RPP、电信/网络设备、设施占地面积等),可以满足新的工作负载需求,同时减少资本支出。随着冷却效率提高,辅助冷却所需求的专用电力的成本就会降低。

      降低用电效率指标(PUE)和水资源的使用

      当用电效率指标低至1.03时,可以构建更具能效、更可持续的数据中心。另外,通过单相或两相浸没式液冷,并使用干式冷却器,可以减少或消除水资源的浪费。

  • 超级计算

    战略、性能、成本、可持续

    • 超级计算

      性能和冷却效率更高

      通过增加每浮点运算速率(FLOPS)的用电效率,浸没冷却现已可以支持新的或计算密集度更高的工作负载,而这些是传统的冷却解决方案很难以高效、具有成本效益的方式进行冷却的。

      降低用电效率指标(PUE)和水资源的使用

      当用电效率指标低至1.03时,可以构建更具能效、更可持续的超级计算机。另外,通过使用干式冷却器可以在两相浸没式液冷中消除水资源浪费,或在单相浸没式液冷中减少甚至消除水资源浪费。

      减少运营费用

      随着冷却效率提高,辅助冷却所需求的专用电力的成本就会降低。

  • 企业高性能计算

    战略、性能、成本、可持续

    • 企业高性能计算

      更大的功率支持和冷却效率

      支持新的或计算密集度更高的工作负载,而这些是传统的冷却解决方案很难以高效、具有成本效益的方式进行冷却。

      延迟更低

      将对延迟敏感的工作负载运行在更加密集、空间优化的数据中心内,或更加接近用户的服务器机柜内,从而帮助降低延迟。

      提高硬件可靠性

      芯片结温更低、温度波动和热点的减少,均提高了运行可靠性;同时较大程度地减少传统冷却方法中必需的活动部件(例如风扇),从而减少常见的硬件故障。

  • 边缘计算/5G

    战略、性能、成本、可持续

    • 边缘计算/5G

      地理和环境无关

      无论部署环境如何变化(例如,冷/热、潮湿/干燥),均可在全球范围内安装具有一致冷却基础设施的边缘计算系统。更加密集的形态也更好地适用于对空间和重量较敏感的应用。

      未来功率密度需求的路线图

      部署更小尺寸形状的高密度边缘计算设备,来支持当前和未来的工作负载。

      延迟更低

      在更加密集、空间优化、更加接近用户的边缘计算设备内,运行对延迟敏感的工作负载,从而帮助降低延迟。

      延长固定资产寿命

      密封浸没式液冷装置保护IT硬件免受灰尘和湿气等环境污染物的影响。减少运动部件还有助于提高可靠性,从而延长边缘设备的使用寿命。

  • 加密货币

    战略、性能、成本、可持续

    • 加密货币

      每瓦性能更高

      通过超频提高算力,从而获得浸没式冷却的优势。考虑到冷却效率的提高,可以将更多的电力分配给挖矿和其他盈利的业务。

      减少资本和运营支出

      通过更大限度减少或消除空冷基础设施(例如冷水机组、CRAC、CRAH、PDU、RPP、电信/网络、设施占地面积)来降低资本支出。随着冷却效率的提高,可以减少专用于辅助冷却需求的电费。


采用3M电子氟化液的液体冷却技术

3M电子氟化液可用于单相和两相浸没式液冷应用,以及单相和两相直抵芯片(冷板式)液冷应用。

  • 单相浸没式液冷
  • 单相浸没式液冷

    在单相浸没式液冷中,电子氟化液保持液体状态。电子部件直接浸没在电介质液体中,液体置于密封但易于触及的容器中,热量从电子部件传递到液体中。通常使用循环泵将经过加热的电子氟化液流到热交换器,在热交换器中冷却并循环回到容器中。

  • 两相浸没式液冷
  • 两相浸没式液冷

    在两相浸没式液冷中,通过电子氟化液的沸腾及冷凝过程,指数级地提高液体的传热效率。电子部件直接浸没在容器中的电介质液体中,该容器密封但易于操作。在该容器内,热量从电子部件传递到液体中,并引起液体沸腾产生蒸汽。蒸汽在容器内的热交换器(冷凝器)上冷凝,将热量传递给在数据中心中循环流动的设施冷却水。

  • 直抵芯片冷却
  • 直抵芯片冷却

    直抵芯片冷却通过泵循环液体介质经过装配到电子部件的冷板进行散热。液体不与电子设备直接接触。尽管非电介质液体(例如水/乙二醇)通常用于直抵芯片冷却,但是电介质电子氟化液也可用于直抵芯片应用,减轻泄漏相关风险,提高硬件/IT设备可靠性。可以使用单相和两相技术实现直抵芯片冷却。


发现适合的3M电子氟化液满足您的液体冷却需求

  • 3M Fluorinert电子氟化液
    3M Fluorinert™电子氟化液

    3M Fluorinert ™电子氟化液做为直接接触式电子设备冷却液体的行业标杆已有60多年历史。这些非常惰性、完全氟化的液体具有非常高的介电强度和优异的材料相容性。3M Fluorinert ™电子氟化液透明、无味、不可燃、非油基、低毒性、无腐蚀性、运行温度范围广、热稳定性和化学稳定性高。且3M Fluorinert ™电子氟化液的介电常数较低,因此是数据中心单相和两相浸没式液冷应用的理想选择。

  • 3M Novec™电子氟化液
    3M Novec™电子氟化液

    3M Novec™电子氟化液的设计理念是在性能、环境友好、使用者安全等多种特性之间实现平衡。其可广泛用于多种应用,包括传热、清洗、测试和润滑剂涂覆等。这些电子氟化液不可燃、非油基、低毒性、无腐蚀性,具有良好的材料相容性和热稳定性。3M Novec™电子氟化液还具有较低的全球升温潜能值(GWP)和零臭氧消耗潜能值(ODP),这就为数据中心所有者提供了一种创新性、可信赖且可持续的解决方案,用于其数据中心单相或两相液体冷却(直抵芯片冷却和浸没式液冷)应用。3M当前建议Novec™产品系列中氢氟醚类(HFE)用于数据中心液体冷却应用。


浸没式液冷常见问题

  • 浸没式液冷是一种通过直接将硬件浸入非导电液体(例如3M™ Fluorinert™或3M™ Novec™电子氟化液)中用于冷却数据中心IT硬件的方法。电子部件产生的热量直接有效地传递给浸没液体。这就减少了对于传统冷却方法中常见的热界面材料、散热器、风扇、护罩、钣金和其他部件的需求。
  • 与传统空气冷却相比,使用3M氟化液进行浸没式液冷具有提升热效率(即PUE更低)、数据中心的性能和可靠性等诸多优势。浸没式液冷还避免了复杂的气流管理。经过优化的浸没式液冷数据中心可以减少投资和运营支出,缩短施工时间,降低施工复杂度。浸没式液冷提高了计算密度,可以实现更为灵活的数据中心布局,清除场地成本较高或区域空间受限等数据中心选址障碍。最后,使用3M氟化液进行浸没式液冷可以消除对冷水机组(带节水器)和空气冷却中所用复杂控件的需求,从而有助于消除用因水、能效和成本而导致的性能受限。相反,通过利用多种气候下的自然水温实现全天候冷却,同时无需蒸发设施,这就有助于消除冷却数据中心的用水需求。
  • 浸没式液冷包括将IT硬件直接浸入充满电介质氟化液、密封且易于触及的外壳中。电子组件产生的热量直接传递至氟化液。相反,直抵芯片冷却技术完全避免了氟化液与电子器件之间的直接接触。使用管道将液体冷却剂泵送到电子部件上的冷板上来传递热量。

    浸没式液冷和直抵芯片冷却均可使用3M氟化液,通过单相和双相方法实现。
  • 常见的浸没式液冷配置有两种:浸没缸式和机壳式。

    浸没缸式浸没式液冷在密封且易于触及的缸体中使用介电流体作为传热介质。这就消除了对密封连接器、压力容器、密封件和机壳的需求。服务器必须垂直安装在浸没缸内。

    在机壳设计中,服务器电子器件密封在服务器机壳内。介电流体在整个服务器密封壳体中循环,从电子部件上带走热量。机壳设计通常是通过将服务器水平插入机架来实现的。
  • 在单相浸没式液冷和双相浸没式液冷直接进行选择时,需考虑几项关键因素。

    单相浸没式液冷系统的浸没缸设计更为简单,流体容纳更易实现。与双相浸没式液冷相比,单相浸没式液冷在材料兼容性和流体中污染物上的顾虑也更少。

    与单相浸没式液冷相比,采用被动双相浸没式液冷系统时,可以通过沸腾过程(通过液相到气相的变化),实现更高的传热效率,从而通过双相浸没式液冷,实现更大的功率密度(高达250至500千瓦/缸)。此外,支持双相浸没式液冷所需的冷却基础设施通常复杂度较低,因为除了干式冷却器外,无需进行额外的绝热冷却。
  • 含氟化合物(或碳氟化合物)和碳氢化合物(例如矿物油、合成油、天然油)均可用于单相浸没式液冷。必须使用高沸点(高于系统最高温度)液体介质,确保液体始终处于液相。

    确定各种含氟化合物和碳氢化合物时的考虑因素包括:传热性能(长期稳定性和可靠性等)、IT硬件维护便利性、液体清洁和替换需求、材料兼容性、电气性能、易燃性或可燃性、环境影响、安全相关问题,以及浸没缸或数据中心整个使用年限内的总液体成本。
  • 通常情况下,沸点较低的含氟液体主要用于双相浸没式液冷。碳氢化合物通常不用于双相浸没式液冷系统,因为大多数碳氢化合物均可燃和/或易燃。因此,碳氢化合物通常仅用于单相应用。

    确定各种含氟化合物的考虑因素包括:对于IT性能的影响(一致性、可靠性等)、IT硬件维护便利性、液体清洁和替换需求、材料兼容性、电气性能、易燃性或可燃性、环境影响、安全相关问题,以及浸没缸或数据中心整个使用年限内的总液体成本。
  • 下载更多技术信息

    我们已深入了解3M氟化液浸没式冷却。

    点击查看

  • 是谬论还是事实?

    我们的专家揭开了有关浸没式液冷和3M电子氟化液的一些常见谬论。

    查看已揭穿的谬论


浸没式液冷资源

  • 两相浸没式液冷系统制造的理想实践(PDF,485KB)

    探索与浸没机柜设计制造(例如材料、盖子/密封)、IT硬件准备、电子氟化液养护和污染物清除、潮湿管理和通风、以及压力控制有关的理想实践。

  • 视频:观看浸没式液冷的实际操作

    观看幕后视频,了解单相和两相浸没式液冷系统的工作方式。另外,了解使用3M电子氟化液进行浸没式液冷时,与空气冷却相比,如何在不到10%的空间中,支持更高的计算功率密度和性能。

  • 信息图:探索无能量损失的先进冷却方法(PDF,3.15MB)

    传统数据中心每年仅在冷却上就消耗了平均40%的能源,以及数十亿加仑的水。探索在创新的传热和热管理技术的支持下,世界可能发生的变化。

  • 案例分析 – BitFury公司(PDF,2.19 MB)

    使用3M Novec 7100浸没式液冷技术,BitFury公司的40+MW的加密货币数据中心的PUE低至1.02,可实现高达250kW/浸没机柜或100kW/m2功率密度。


液冷技术是未来的发展趋势。

我们在浸没式液冷上具有独到经验,可以帮助您应对下一个数据中心项目。

关闭