데이터센터 액체 냉각 및 냉각수 산업 분석
인공지능, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 블록체인 등 기술의 혁신적 발전으로 고속, 저지연, 대용량 연결성을 특징으로 하는 5G 통신 시대가 도래했습니다. 정보 인프라로서 데이터 센터 및 통신 장비는 점점 더 많은 컴퓨팅 부하를 부담하고 있으며 컴퓨팅 효율성에 대한 요구 사항도 높아지고 있습니다.
네트워크 처리 성능 문제를 해결하기 위해 데이터 센터 서버와 통신 장치는 처리 기능과 통합을 지속적으로 개선하여 전력 밀도가 지속적으로 증가합니다. 이러한 변화는 막대한 에너지 소비 문제를 야기할 뿐만 아니라 높은 열 밀도로 인해 냉동 장비 및 기술에 대한 요구 사항도 높아집니다. 기존 공기 냉각 기술은 높은 열 밀도 시나리오에 직면하여 병목 현상을 일으키며 열 방출 효율성은 더 이상 계산 효율성을 따라잡을 수 없습니다. 이러한 맥락에서 액체 냉각 기술은 초고에너지 효율, 초고열 밀도 등의 특성으로 인해 업계에서 폭넓은 주목을 받고 있습니다. 액체 냉각 기술은 열 방출 압력과 에너지 보존 문제를 해결하는 유일한 방법입니다.
컴퓨팅 성능의 지속적인 증가는 전력 밀도의 증가를 촉진하여 냉동 기술에 대한 새로운 요구 사항을 제시합니다. 컴퓨팅 성능의 지속적인 증가는 통신 장비 성능의 지속적인 개선을 촉진하며 칩 전력 소비 및 열유속 밀도도 지속적으로 증가하고 있습니다. 각 세대의 제품 발전에 따른 전력 밀도는 30-50퍼센트씩 증가합니다. 최신 X86 플랫폼 CPU의 최대 전력 소비는 300-400W이며 업계 최고의 칩 열유속 밀도는 120W/cm2를 초과했습니다. 칩 전력 밀도의 지속적인 개선은 칩 열 방출과 신뢰성을 직접적으로 제한하며 기존 공랭식 열 방출 기능을 유지하기가 점점 더 어려워지고 있습니다. 칩 전력 밀도의 증가로 인해 전체 캐비닛의 전력 밀도도 증가했으며, 현재 최대치는 랙당 30kW를 초과합니다. 컴퓨터실의 냉동 기술에도 더 큰 과제가 제기되었습니다. 데이터 센터에서 새롭게 떠오르는 냉각 기술인 액체 냉각은 고전력 밀도 캐비닛의 열 방출 요구 사항을 해결하기 위해 적용됩니다.
액체 냉각은 낮은 에너지 소비, 높은 열 방출, 낮은 소음, 낮은 TCO 등의 장점을 가지고 있습니다. 액체의 냉각 능력은 공기의 1000-3000배입니다. 액체 냉각 기술은 고밀도, 저소음, 낮은 열전달 온도차 및 일반 자유 냉각의 장점을 실현할 수 있습니다. 공기 냉각 기술과 비교할 때 비교할 수 없는 기술적 이점이 있습니다. 컴퓨팅 성능, 에너지 효율성 및 배포 밀도를 크게 향상시켜야 하는 시나리오에 적용할 수 있는 탁월한 냉각 솔루션입니다.
액체 냉각수는 액체 냉각 기술의 핵심 요소 중 하나입니다. 침수(접촉) 액체 냉각 기술을 적용할 때 하드웨어 장비 요구 사항 외에도 액체 냉각수도 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 적합한 접촉식 액체 냉각제의 경우 다음이 필요합니다.
1) 열물리적 특성이 좋다. 상변화에는 높은 열전도율, 비열용량, 낮은 점도, 높은 기화잠열이 필요합니다.
2) 어는점이 낮고 팽창계수가 낮다.
3) 단상 액체 냉각에는 높은 끓는점이 필요합니다.
4) 2상 액체 냉각에는 적절한 끓는점과 좁은 끓는점 범위가 필요합니다.
5) 전자 장치에 대한 화학적, 열적 안정성이 우수합니다.
6) 인화점이 높고 자기 발화 온도가 높습니다.
7) 시스템 재료(금속, 비금속, 기타 유기물)에 대한 부식성이 없다.
8) 규제 제한이 없거나 최소한만 필요합니다(친환경, 무독성, 생분해성 등).
9) 경제.
현재 공기 냉각 기술은 데이터 센터에서 가장 성숙하고 널리 사용되는 냉각 솔루션 중 하나입니다. 최근 몇 년 동안 "이중 탄소" 정책에 따라 데이터 센터의 PUE 지수가 지속적으로 감소했으며 대부분의 지역에서는 전력 이용 효율이 1.25를 초과하지 않아야 한다고 요구하고 데이터 센터의 업그레이드 및 전환을 적극적으로 추진하고 있습니다. 서버 구축이 가속화됨에 따라 에너지 소비를 더욱 줄이고 데이터 센터의 친환경 개발을 달성하는 방법이 업계의 관심의 초점이 되었습니다.
