3M浸没液冷，带你“芯”飞跃

数据的浪潮席卷而来，计算已经无处不在。

#01

更高效芯片 更具挑战性的散热

近日，英特尔（Intel）在北京首钢园举行了以 “应万变，塑非凡”为主题的盛大新品发布会。宣布推出首款采用10nm制程工艺设计生产（采用代号Ice Lake架构）的第三代英特尔至强可扩展处理器，通过硬件性能的改进和架构的优化，全面提升数据中心的工作性能及人工智能的加速。

大幅提高的性能也意味更大的功率消耗。据媒体报导，英特尔前一代14nm的Cooper Lake-SP处理器的最大设计热功率（TDP）已经达到250W，而10nm的Ice Lake-SP在大幅增加核心数量之后将这一极限推高到270W，白金级中主流的芯片也均超过200W。

#02

液冷已不可避免

越多的电能流过这些处理器，芯片就会变得更热，而增加的热量也同时提高了对冷却的要求，防止因芯片过热带来的性能下降和寿命减少。

“Air cooling is not enough” 

（翻译：风冷不完全够用了）

Microsoft微软杰出工程师及数据中心先进技术开发部副总裁Christian Belady，在采访中表达了这样的观点，这也是近年微软不断探索先进液体冷却方案的原因。

液体的传热效率，相比于空气（风冷）有几个数量级的提升，风冷升级至液体冷却，意味着可以将摩尔定律的思维方式引申至整个数据中心的生态：在有限的空间中增加数据中心部署的密度，以提供更强大的计算能力。

“We are the first cloud provider that is running two-phase immersion cooling in a production environment,” said Husam Alissa, a principal hardware engineer on Microsoft’s team for datacenter advanced development in Redmond, Washington.

译文：近日微软宣称“成为全球率先在生产环境中运行两相浸没冷却的云供应商”，其相关研发团队发布了基于使用3M氟化液的两相式浸没冷却应用的研究结果。（原文：To cool datacenter servers, Microsoft turns to boiling liquid）

#03

两相式浸没冷却技术工作原理

将服务器机架完全浸没在高绝缘性3M氟化液中，此液体对电气元件完全无害，并可以在较低的温度(沸点50℃)沸腾。液体直接接触设备组件时，通过沸腾蒸发作用带走热量，当蒸汽到达顶部的冷凝器时重新凝结为液体落回浸没腔中，形成闭合冷却系统。

在这个过程中不需要泵的动力在缸内循环液体，冷凝器中也不需要超低温度冷却水，从而大幅度减少了用于冷却的能源消耗。较低的液体沸腾温度也保证了芯片在持续峰值运行中不会发生过热的故障。

#04

3M氟化液，液体冷却的不二选择

3M氟化液本身是一种具有化学惰性的液体，可直接接触过热的服务器，并快速通过单相或两相循环带走器件产生的热量，可以轻松应对高强度的计算任务。

相比传统空调冷却技术，3M浸没冷却技术“绿色环保”，提升数据中心IT产出率，且被用于开采比特币和其他加密货币，达到极高的密度和优异的能源收益。

研究结果证明，使用浸没液冷的服务器：

•能源消耗可以削减5%到15%

•冷却能力提高，灵活应对云服务中的弹性需求而无需担心过热问题：当负载需求在某个时间突然提高时（比如同时在线会议），运行在浸没冷却环境中的服务器可以通过超频来轻松满足

•大大节约对水资源的消耗：在项目中选用干式冷却器作为冷却水的降温方案，且所需水温因高于环境温度而无需蒸发喷淋冷却

在国内，3M也与客户在单相浸没冷却上一直保持着密切合作。在近两年的电商狂欢日中，3M氟化液助力电商数据中心服务器浸没冷却集群平稳运行。作为行业内专业的电子氟化液提供商，3M始终专注于对液冷介质全生命使用周期的开发与管理。凭着超过60年的液体供应历史和30年以上的行业应用经验，3M相信能够针对不同应用方式，为来自各个数据中心领域的客户提供可靠的冷却液体。

3M™ Fluorinert™ 氟化冷却液作为一系列性能优秀的冷却液体，有着广泛的可选沸点范围(50℃～174℃)，这带来了丰富的应用场景。同时它高绝缘、广兼容、不可燃、无残留、使用安全的出色性能，更为它长期胜任数据中心的冷却挑战打下了坚实基础。

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