液冷進入行業推廣期！頭部廠商測算其初投資已低于風冷
《科創板日報》8月14日訊（記者 郭輝） “現在選擇冷板式的液冷初投資已經低于風冷。”在近期的一場發布會上，曙光數創副總裁張鵬表示，經過公司內部的建設測算，即便是浸沒式液冷系統，運行4.5年也將出現TCO低于風冷系統的拐點。
成本的優化——乃至相對風冷形成優勢，意味著液冷方案將正式進入市場拓展階段。同時當前在算力以及經濟節能需求提升背景下，液冷方案在算力中心高功率密度場景中的部署必要性凸顯。
▍高密度算力加速液冷方案推廣
(相關資料圖)
I大模型帶來了更高密度、更大規模的數據中心建設需求。實際我國算力與存力建設一直處于高速發展階段，截至2022年底，國內算力總規模達180EFLOPS，存力總規模超過1000EB。
在數據中心建設規模與密度都在不斷加快和提升的情況下，當前液冷技術的推廣投用有兩大驅動因素，一是算力需求提升，計算中心形成更加剛性的散熱需求；二是出于節能經濟層面的考慮。
“算力芯片功率不斷提高，用戶對機柜部署密度的要求也在越來越高。”曙光數創總裁何繼盛表示，在單機柜功率密度達到20KW以上，繼續增加投資都不能滿足數據中心散熱需求。液冷已經成為一種更有效的解決數據中心高密度散熱的新型技術。
張鵬表示，“現在風冷方案在大于10KW之后經濟性很差，冷板目前部署過的項目有做到60多KW的，之后隨著AI需求下對GPU的更多投用，機柜功率密度可能更高，相變浸沒甚至能做到150KW”。
天風證券以英偉達DGX A100 640GB為例，指出其配置了8片A100 GPU，系統功耗最大6.5千瓦，未來隨著A100服務器應用增多，數據中心機柜功耗或將進一步提升，單機柜的功率或將超過30KW，更適宜應用液冷冷卻方案，從而帶動數據中心液冷應用需求。
計算中心機柜密度提升后，還將會帶來制冷系統造價成本的提升。
從賽迪顧問的數據中心能耗分析數據來看，過去傳統數據中心建成后，電費占運維總成本的60%-70%；數據中心有一半以上的電能用于計算機等IT設備，有近三分之一的電能則是用于冷卻系統。
張鵬表示，相比風冷，“冷板式液冷的節能效率將能夠降低25%的用電，相變浸沒則是到30%以上”。
實際上，算力中心的耗能成本水平，可用能效比這一概念更加直觀地去衡量。從數據中心模式誕生起，高耗能便成為一項“原罪”，PUE則被用來衡量數據中心消耗的所有能源與IT負載使用能源的比例。PUE越接近1，代表能效水平越好。
據了解，行業頭部冷板式液冷方案的PUE值可小于1.20，曙光數創浸沒相變式液冷PUE可進一步小于1.04。高算力、低PUE，以及用戶對于成本控制的需求，讓性能、能耗、成本的三元關系平衡，成為當前每個數據中心建設者、管理者和運營者面臨的難題和挑戰。液冷方案幾乎成為無可質疑的選擇。
在算力壓力和成本壓力雙雙攀升的同時，行業政策對數據中心能效提出更高要求。今年6月，多部門聯合印發的《綠色數據中心政府采購需求標準》施行，其中明確要求，2023年6月起數據中心PUE不高于1.4，2025年起數據中心PUE不高于1.3。與此同時北京、上海、深圳等地方亦分別出臺相關標準。
▍液冷成本初現比較優勢 運營商籌劃規模落地
從近年國家出臺的多項算力中心發展指導政策來看，“更加強調算力運行效率，強調企業個人責任”。工信部旗下研究機構賽迪顧問分析師袁鈺表示，不僅要求企業竭盡全力為自身帶來最大利潤，同時也要對整個行業、生態負起一定的責任，“算力建設不能按照原先那種比較粗放的方式進行推廣了”。
根據國家發布的算力總規模的情況，預計到2025年將會有超過300EFLOPS的算力規模，而考慮到AI大模型這一今年以來的最重要變量，賽迪顧問測算后，預計到2025年可以超過1000EFLOPS的算力需求。
袁鈺表示，國家政策層面的基礎設施一體化、地區算力平衡化，將催生數據中心集群的重大散熱需求。目前新建數據中心中，按照曙光數創方面統計和估算，有5%到8%采用的是液冷方案，張鵬認為，到2025年這一數字將會是30%。
賽迪顧問《2023中國液冷應用市場研究報告》顯示，國內液冷數據中心市場近三年來飛速發展，市場部署規模達到111.6MW。但實際上，成本一直是液冷方案在過去難以大范圍推廣、發展進展受限的最核心因素。
不過目前有行業信號顯示，液冷投入成本得到了有效改善。
以曙光數創為例，公司副總裁張鵬近期表示，經過公司自己內部的建設測算，現在選擇冷板式的液冷投資已經低于風冷，浸沒式液冷系統運行4.5年后也將出現TCO低于風冷系統的拐點。
張鵬接受《科創板日報》記者采訪表示，隨著液冷應用的越來越廣泛，產業鏈上游到下游肯定會有越來越多的供應商會去往這個方向投入，成本隨著行業大家共同努力也會有降低。
從行業來看，液冷正在有計劃地大規模落地。今年6月，中國移動、中國電信、中國聯通三大運營商聯合發布《電信運營商液冷技術白皮書》。其中提到的三年發展愿景指出，三大運營商將于2023年開展技術驗證；2024年開展規模測試，新建項目10%規模試點液冷技術；2025年開展規模應用，50%以上項目應用液冷技術，共同推進形成標準統一、生態完善、成本最優、規模應用的高質量發展格局。
不僅如此，字節跳動等對數據中心有大量布設需求的互聯網公司，也在推動以冷板液冷為主的技術方案。日前火山引擎相關負責人在一場演講中表示，冷板液冷是高功率密度和高效散熱平衡的絕佳解決方案，適合于大多數地區氣候條件，具備極高性價比。
▍液冷行業標準暫缺
不可忽視的是，成本因素之外，目前液冷技術推廣還面臨其他挑戰。
近期，曙光數創副總裁張鵬接受《科創板日報》等媒體采訪表示，目前公司液冷部署的客戶服務案例，既包括新增業務，也有存量改造。他提到，部分原有機房大多按照風冷數據中心進行設計，機房承重對部署液冷設備會有一些困難，同時老舊機房用電容量并沒有液冷數據中心這么大、沒有按照高功率密度的部署方式考慮，都會對存量市場業務提出一些挑戰。
另外，液冷行業標準各異，兼容、互通較為困難。
據了解，很多液冷廠商有自己的液冷產品以及基礎設施產品，目前華為、浪潮、曙光、阿里均在冷板式液冷或浸沒式液冷方案中具備交付或部署能力。但是不同品牌之間往往并不兼容，對于數據中心用戶來說，往往需要采購不同類型的產品，以此保證系統運行穩定性。
張鵬表示，首先如果行業標準對于供水的溫度、溫差、壓力等能夠統一，對液冷成本進一步下降是非常有意義的，也是他們在實際落地中遇到的問題。
在實際業務開展過程中，張鵬也發現，行業標準的不一，甚至滋生了損害社會經濟效益的行為。“業內存在為了達到PUE要求，人為把服務器的風扇設備功耗調高的情況。因為PUE本身衡量的是除服務器之外的液冷系統、配電系統的損耗多少，把分母做大、PUE就降低了。”
這意味著沒有任何技術升級、社會效益沒有任何提升，單純為了紙面數據而徒增耗能。張鵬表示：“其實這反映的是，新形勢下對數據中心或者對服務器能效評價是有問題的，都還需要標準更新、統一”。
本文源自：科創板日報記者 郭輝
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