智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书智算中心冷板式液冷云船技术白皮书中讯邮电咨询设计院有限公司2025年7月
智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书
智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书前言随着全球算力需求激增,传统风冷散热已逼近物理极限，液冷技术在数据中心领域近年来保持高速增长。市场分析显示，2025至2030年间,全球液冷数据中心市场的年复合增长率（CAGR)预计为19.8%，到2030年市场规模将达240亿美元,反映出液冷在提升能效、降低能耗方面的显着优势及其渗透率的加速提升。这一增长主要由数据中心对高效散热解决方案的需求驱动:一方面,人工智能服务器和高密度计算部署(如AI大模型应用）导致功率密度骤增,形成液冷的刚性需求;另一方面，绿色节能政策成为关键推动力。从行业应用来看，电信运营商和互联网厂商是推动液冷技术应用的重要力量:互联网领域因AI部署推动液冷需求，电信运营商则基于《电信运营商液冷技术白皮书》的要求积极推广。同时,国家“碳达峰碳中和"战略下,PE标准趋严(如“东数西算"工程强制要求新建数据中心PUE<1.25)液冷技术能将PUE降至1.2以下。符合监管要求并获政策帮励。未来,随着AI技术的不断进步和发展,算力芯片功率的持续上升,液冷技术在高功率服务器中的应用将发挥更显着的散热能力和能耗优势,从而成为数据中心散热的主流选择。这一趋势推动全球和中国的液冷市场保持高速增长,尤其在冷板式液冷技术的应用上,市场规榄有大幅扩大，同时，液冷技术路线随不同的应用场导逐步完善，推动着液冷技术在更多领域应用，建立并完善数据中心液冷生态系统，驱动液冷技术创新融合，最终共筑高效、低碳的绿色力底麻
目录一、概述iini术语和定义0冷板式液冷系统介绍1.冷板式液冷系统…..................02.冷板式液冷系统特点............................3.冷板式液冷系统面临的挑战3.冷却液老化与管道腐.32温漏风险.....3.3建设周期长.....103.4运维要求高.10四、101液冷云舱建设方案的必要性...2液冷云舱建设方案的优势......................3.系统架构及解决方案1131基本技术条件..........123.2冷量分配单元CDU白3.3解耦型液冷机柜143二次侧警.35水氟双冷源空调...184.A数字化管理平台...........2020五、冷板式液冷系统工程设计要占2,1一股规定。-2.负荷计算2,3.设计要求.2六、液冷新技术探索2241.相变冷板冷却技术222.环路执管两相散热技术23.芯片级液冷技术.23
智算中心冷板式液冷云舱技术白皮书七、结语.24
一、概述随着人工智能对算力需求的高速增长,大模型的快速迭代加速了更先进的算力芯片模组、更高带宽的大容量显存和内存、更大规模的高速互联网络的部署，数据中心呈现更高的单体算力性能、更高的算力部署密度。作为算力承载的芯片模组,单芯片功率已突破1000W，单机柜部署功率密度突破120kW。传统的风冷技术已经无法支持加此高功耗的芯片，而冷技术平用富比执的液体取代空气作为冷扣合盾,茸比扶容约是空气的4倍,热传导能力约是空气的25倍，散热效率远高于风冷可有效解决冷板式液冷是将液冷散执冷板紧贴在服务器的发热器件,通过冷板式换热器内的低温流体带走服务器中的芯片散热量。作为一种更高效的散执方式,在解决高功密芯片散热上有着得天独厚的优势,同时可满足数据中心的PUE降低到1.25以下的要求,成为智算中心的必然选择。围绕散执能力、能效和数据中心场景适应性,冷板式液冷在架构上存在多种部署形态。一方面，随着单机柜功率密度的增加，为缓解风冷部分散热。逐渐提高液冷散热的占比，出现了风液混合散热解决方案。另一方面,随着单芯片功率密度的提升。对液冷部件的散热性能提出了更高的要求，冷板微通道强化散热、液态金属等高性能导热材料以及大通径的盲插快速互联技术等,为智算液冷解决方案提供更优异的散热条件。二、术语和定义下列术语和定义适用于本文件。1)冷板式液冷系统coldplateliquid cooling system由二次侧冷却系统、一次侧冷却系统、监控系统等组成。通过冷板将元器件交换传递,最终将设备热量排至室外的系统。包含多路分支或接口，用于连接冷量分配单元与冷板的管道系统,为机柜内液冷冷板提供冷却工质分配及供回输送的装置。一次俪...
