数据中心的IT冷却技术

当机架式和机柜式计算机在数据中心空间中的密度在增加时，温度也在上升。

机架密度上升的核心是新一代的中央处理单元和图形处理单元，它们在服务器中产生更高的热功率密度。由于机架中有多个活动部件，当机架密度超过20kW时，通过室内、排内或基于机架的遏制系统等传统方法，来冷却空气不再能够吸收热量。数据中心需要一年365天全天候的排热系统，无故障。空气冷却系统已经达到顶峰，而随着高密度机架的功率达到30kW或更高，液体冷却技术正成为降低温度的主流。

在选择合适的冷却系统时需要考虑的因素包括：

• 机房大小

• 单机柜最大负载kW

• 冷却机组数量

• 相对于室外的房间位置

• 天花板和活动地板高度

• 未来扩展需求

没有适合所有数据中心的单一冷却解决方案。但为了理解为什么液体冷却方法越来越受到关注，让我们后退一步，看看不同的系统。

空气冷却系统

空气管理是风冷系统热管理的重要组成部分。传统的空气冷却系统，如机房空调或机房空气处理器，被设计用于冷却整个房间。通常，这种方法可以将每个机架冷却到15kW。空气分配包括地板下送风，开放式房间回风，送风和回风，以及将热空气引导至增压室回风区域的垂直热环。

行内空气冷却系统通常放置在服务器和机架附近，并使用热/冷通道控制方法。排集成式冷却将冷空气推到前部，并将热废气排出机架和机柜的后部。通过将冷却装置放置在靠近热源的地方，热风返回到空调或处理器的路径长度可以显著减少，最大限度地减少冷热气流混合的可能性。

基于机架的系统将冷却单元专用于特定的机架。它们可以直接安装到IT机架上或安装在IT机架内。气流路径甚至比基于行的冷却系统中的气流路径更短，并且气流不受房间内的对象或房间约束（如门口）的影响。由于冷却单元数量的增加，基于机架的冷却成本可能会很高，从而导致更多的功耗。

液冷加速发展

液体冷却，通过水或其他介质液体，如矿物油或乙二醇，具有比空气体积高得多的热容，这意味着它可以处理更高密度的设备。其他好处包括降低能耗，降低OPEX，比空气冷却系统更安静，并且占用数据中心的空间更少。

各种液体冷却技术已经出现，以满足高密度机架和机柜的冷却要求，包括直接到芯片冷却、机架/服务器冷却和浸入式冷却。这些工作原理是将冷液体泵到硬件附近或直接在硬件上进行热交换。液体不断循环，几乎与产生的热量一样快地排出热量。