浸沒式冷卻
數據中心液冷技術：浸沒式冷卻方案
隨著現代運算需求不斷攀升，液冷技術（Liquid Cooling）已成為高密度數據中心應對龐大熱能的首選散熱方案。透過比空氣更佳的導熱特性，液冷技術能有效提升散熱效能並降低整體能耗。作為業界領先的基礎設施專家，Newtech 提供先進的液冷解決方案，當中特別涵蓋單相與兩相浸沒式冷卻技術，協助企業打造高效、穩定且可持續發展的綠色數據中心。
浸沒式冷卻是什麼？
全浸沒式散熱技術是一種高效的冷卻解決方案，涉及將伺服器浸入非導電液體中。這種液體吸收伺服器產生的熱量，從而實現高效冷卻。常見的技術形式包括單相及兩相浸沒式冷卻，兩者在熱交換效率與系統設計上各有優勢。應用於浸沒式冷卻數據中心中，此技術不但可顯著降低能源消耗和整體運營成本，亦能大幅提升冷卻效率、空間利用率及 IT 系統的可靠性，成為新一代綠色數據中心的重要發展方向。
這種散熱方式是一種獨特的基於自然對流的技術，通過介電液體的循環實現。單相浸沒式冷卻系統將 IT 設備完全浸入碳氫化合物流體中，確保設備產生的所有熱量都被液體吸收。而兩相浸沒式冷卻系統則利用沸騰冷卻原理，通過介電液體的相態變化來為發熱組件散熱。下面部份會詳述兩種系統的原理及特色。
這種突破性的數據中心冷卻系統是滿足可持續高密度和節能數據中心不斷增長的需求的最終解決方案。這種用於數據中心的浸沒式冷卻系統在香港尚屬首例，新解决方案大大降低了數據中心的能源消耗，並提供了更可靠的性能。通過過渡到全新的液冷管理，企業將為未來做好充份準備，在妥善管理成本的同時減低對環境的影響，正式進入一個嶄新的時代。
單相浸沒式冷卻的特色
單相冷卻是一種高效的熱管理技術，特別適用於資料中心與高效能運算設備。單相系統的特色在於將伺服器或電子設備直接浸沒於導熱性佳及絕緣的冷卻液中。單相系統透過液體吸收設備產生的熱能，將熱能傳導至散熱系統進行排放，實現穩定和均勻的降溫效果。這技術可顯著降低風扇與空調的能源消耗，提高能源效率，同時減少噪音與設備磨損，是實現永續與高密度部署的理想選擇。
兩相浸沒式冷卻的特點
兩相冷卻是一種先進的熱管理技術，透過將電子設備浸入具備低沸點的絕緣液體中，實現高效散熱。當設備運作產生熱能時，冷卻液會因吸熱而沸騰，進入氣化階段，帶走大量熱量，隨後冷凝回液體再循環使用。兩相系統具備熱交換效率高、節能效果佳與安靜的系統運作等特點，特別適合用於高密度伺服器與邊緣運算環境。兩相系統不但能顯著降低 PUE（能源使用效率），亦有助延長設備壽命，支持綠色永續發展。
為什麼浸沒式冷卻對於數據中心很重要？
數據中心的能源消耗是一項不容忽視的重要資源。IT 設備消耗大部分能源，伺服器消耗的電力以熱量的形式散發掉。
近年來，人工智能、物聯網和機器學習的進步，加上計算能力和性能要求的提高，導致伺服器機櫃密度更高。加上香港的土地限制，這將是一個嚴重的問題，可能導致傳統數據中心產生的熱量激增，冷卻系統相應地消耗更多的能源，成本也更高。
相比之下，全浸式冷卻解決方案因其可靠性、能源和成本效率而被廣泛認為是最佳的冷卻系統。它們還可以方便地擴展到任何規模的數據中心，有助建構高效、低碳、可持續發展的運算環境，成為未來綠色 IT 基礎建設的關鍵。
全液冷是一種創新的冷卻解決方案，與傳統空氣冷卻技術相比具有顯著優勢，特別是在應用於數據中心等高密度環境時。對於具有極高密度機櫃（通常超過 30 kW）的設施，空氣冷卻根本不足以維持 IT 系統的可靠性。對於此類設施（許多設施中的機櫃功率要求接近 20 kW，並且許多組織正在尋求部署要求 50 kW 或更高的機櫃），液體冷卻不是一種選擇，而是一種必需。
透過特殊設計的機櫃，伺服器可以垂直插入。浸入式水槽將硬件放置在介電液浴中，並利用 CD（冷卻分配單元）循環冷卻液以高效帶走熱量。
引領AI冷卻技術新時代 Newtech關鍵項目推動香港液體冷卻技術突破
隨著人工智能（AI）運算需求呈指數式增長，對先進且節能的冷卻解決方案需求比以往任何時候都更加殷切。作為業界創新領導者，Newtech 發揮了關鍵作用，協助香港一所頂尖研究型大學部署全港最大規模的液體全浸式冷卻系統，這標誌著香港在建構可持續運算基礎設施方面邁出了重要的一步。
全港最大的液體冷卻系統位於何處？
此標誌性專案為香港目前最具規模的全浸式冷卻設施。該系統配備 8 個全浸式冷卻水槽，可支援約 280 台 CPU/GPU 伺服器。它能將冷卻能耗降低超過 80%，將 PUE 保持在 1.1 以下，預計每年可節省逾 300 萬港元的能源成本。
Newtech 如何推動全浸式冷卻技術創新
作為本項目的系統供應商及技術合作夥伴，Newtech 在將液體全浸式冷卻技術從概念化為現實的過程中扮演了核心角色。從設計、基礎設施佈局到建設與測試，Newtech 為這所頂尖學術機構提供了全方位支援，助其克服高密度 AI 運算工作負載所帶來的熱能挑戰。
採用液冷技術面臨的挑戰
當前採用這技術面臨的挑戰可歸因於多個因素，包括：
基礎設施設計
與傳統風冷數據中心相比，液冷需要不同的基礎設施設計。這意味著改造現有數據中心以適應液冷可能不可行，或者可能需要進行重大修改。
定制
液冷解決方案通常是高度定制的，並針對特定的硬件配置進行定制。這意味著將新硬件集成到現有液冷解決方案中可能具有挑戰性。
有限的可用率
液冷技術仍然相對較新，提供液冷解決方案的供應商數量有限。這可能會令企業很難找到滿足其需求的正確解決方案。
維護與支持
液冷解決方案需要專門的維護和支持，這可能比傳統的風冷解決方案更複雜。
創建科技的浸沒式冷卻解決方案如何工作？
在創建科技，我們提供尖端的散熱管理卻解決方案，旨在為各種規模的數據中心提供高效、可靠的冷卻。我們的數據中心浸沒式冷卻解決方案使用非導電液體來吸收伺服器產生的熱量，然後流體通過熱交換器循環，熱量被傳遞到冷卻系統。
我們在數字基礎設施的端到端解決方案方面擁有深厚的專業知識，這意味著我們能為您帶來長期優勢，協助您構建更具彈性、面向未來的綠色基建。
創建科技解決方案的優點
除了可擴展性之外，系統還提供更安靜的工作環境。其他主要好處包括：
提高可靠性和性能
與風冷數據中心相比，計算密度提高了 10 倍。它也更加可靠，因為伺服器現在密封在一個單元中，並且不受振動、濕度或空氣中灰塵顆粒的影響。
提高能源效率
液體比空氣具有更高的傳熱性能。它還顯著減少了伺服器能源消耗，因為機櫃內不需要風扇，不消耗水且不使用風扇能源，因此碳足跡比風冷數據中心低 45%，並且 PUE 為 1.09 或更低。
可持續性
液體冷卻提供了一種更有效的方法來重新利用吸收的熱量，因為液體到液體的熱傳遞比空氣冷卻系統更有效。因此，很大一部分能源可供再利用，通過提供熱量創造了能源中和的可能性。
最大化成本效率
它通過將物理佔地面積減少 40% 來最大化數據中心空間。它還將冷卻基礎設施資本支出和運營支出分別降低約 50% 和 85%。
