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「東數西算」液冷散熱簡介

作者:行業研報社

液冷散熱簡介

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東數西算工程首次提出于2021年5月,近日國家多個部位聯合印發通知,規劃10個國家資料中心叢集,正式啟動該工程。

2021年5月,國家發展改革委、中央網信辦、工業和資訊化部、國家能源局聯合印發了《全國一體化大資料中心協同創新體系算力樞紐實施方案》,明确提出:要布局全國算力網絡國家樞紐節點,啟動實施“東數西算”工程,建構國家算力網絡體系。

近日,國家發展改革委、中央網信辦、工業和資訊化部、國家能源局再次聯合印發通知,同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝、内蒙古、貴州、甘肅、甯夏8地啟動建設國家算力樞紐節點,規劃了10個國家資料中心叢集,标志着全國一體化大資料中心體系完成總體布局設計,“東數西算”工程正式全面啟動。

“東數西算”工程是在“雙碳”戰略、推動數字經濟健康發展背景下,針對資料中心行業進行的供給側改革。截至目前,大陸資料中心規模已達500萬标準機架,算力達到130EFLOPS。随着數字技術向經濟社會各領域全面持續滲透,全社會對算力需求仍十分迫切,預計每年仍将以20%以上的速度快速增長。

目前大陸資料中心大多分布在東部地區,但土地、能源緊張問題使繼續大規模發展難以為繼,而西部地區資源充足,具備發展資料中心、承接東部算力需求的潛力。國家樞紐節點布局,将引導資料中心向西部資源豐富地區以及距離适當的一線城市周邊地區集聚,實作資料中心行業有序發展,擴大綠色能源對資料中心供給,提升資料中心建設的能效标準,推動資料中心綠色高品質發展。

根據發改委表态,“東數西算”工程總體思路有三方面:一是推動全國資料中心适度集聚、集約發展;二是促進資料中心由東向西梯次布局、統籌發展;三是實作“東數西算”循序漸進、快速疊代。在目前起步階段,8個算力樞紐内規劃設立10個資料中心叢集,劃定了實體邊界,并明确了綠色節能、上架率等發展目标,如叢集内資料中心的平均上架率至少要達到65%以上(PUE=資料中心總能耗/IT裝置能耗,越接近1越節能),要求張家口、韶關、長三角、蕪湖、天府、重慶叢集的PUE在1.25以下,和林格爾、貴安、中衛、慶陽叢集的PUE在1.2以下。

液冷散熱是降低PUE的重要途徑,随着相關标準釋出并正式實施,産業化程序有望順利推進。

目前階段的資料中心叢集規劃對PUE提出嚴格要求,大部分中小規模的IDC服務商在綠色資料中心設計、建設和運維方面的能力較為一般,難以滿足PUE在1.25以下的能耗要求。

降低PUE的主要方法是提高溫控系統的工作效率,空調機組将從風冷型和水冷型向冷凍水型、雙冷源型轉化,未來液冷技術有望逐漸普及,此外間接蒸發制冷的應用滲透率也有望提升。

2020年9月,阿裡巴巴宣布,在杭州的首座超級資料中心正式投入使用,是全球規模最大的全浸沒液冷資料中心,經估算,相比傳統資料中心,該資料中心可每年省電7000萬度。

2021年12月,《資料中心液冷行業标準》正式釋出,該标準由信通院雲計算與大資料研究牽頭,阿裡巴巴、騰訊、美團、京東、中國電信、中國移動、華為等廠商共同參與制定,有效填補了目前國内外資料中心液冷行業标準的空白,并将于2022年4月1日起正式實施。

2022年1月,北京冬奧組委會技術部部長表示,北京冬奧會核心資訊系統已經實作100%運作在阿裡雲上,位于張北的冬奧雲資料中心通過液冷散熱、自然風冷、智能調溫等技術,實作100%無機械制冷,将熱能耗降低至70%以上。

近日,深耕制冷行業的曙光數創副總裁姚勇表示,液冷技術将逐漸成為主流散熱方式,在3-5年後,每100台資料中心IT裝置中約有30-50台液冷伺服器,液冷會成為資料中心主流的散熱技術和方式。

溫控系統是降低IDC能耗的關鍵,液冷散熱标準落地推進溫控行業發展。

據産業測算,2022年底全國範圍内規劃新增機櫃總數約254萬架,單機櫃裝置投資為10萬元,溫控裝置投資占比為15%,則機關冷量初始裝置投資為3000元/kw,預計2020-2022年國内資料中心溫控市場年均規模分别為120億元。

而資料中心空調系統能耗占非IT能耗的80%,空調系統的能耗是資料中心的PUE是否能降低到合理水準的關鍵因素之一。當空調系統對應的能耗占比分别為38%、26%、17.5%,對應的PUE為1.9、1.5、1.3。

目前業界巨頭較為認可的為間接蒸發冷卻方案,該方案冷卻效率雖略低于直接蒸發冷卻,但隔絕了室外空氣,不受空氣品質的影響,且蒸發過程不影響機房濕度,逐漸得到騰訊、位元組跳動、聯通等使用者的認可使用。騰訊、位元組跳動于2020年建立的資料中心采用間接蒸發冷卻技術,年平均PUE低于1.25,達到全球領先的水準。

間接蒸發冷卻為下一代冷卻系統,後續随着成本降低,在IDC中有望快速放量。間接蒸發冷卻系統與整個溫控系統深度綁定,将帶動相關公司營收從制冷單品向整個溫控系統大幅提升。

随着此次《資料中心液冷行業标準》将于4月1日起正式實施,官方表示,高密度的計算需求在資料中心内快速增長,為了應對未來資料中心高密度計算裝置的散熱需求,緩解日趨緊張的電力資源給業務發展帶來的壓力,同時為貫徹執行大陸“碳達峰”、“碳中和”戰略規劃,行業内掀起了液冷研究和應用熱潮。本系列行業标準的釋出,對于企業應用液冷技術及大陸液冷行業有序建設有重要指導意義。

注意:再好的邏輯,也得結合大盤漲跌趨勢來選擇介入跟退出的時機。以上内容僅是基于行業以及公司基本面的靜态分析,非動态買賣指導。股市有風險,入市需謹慎,操作請風險自擔。