在数据中心散热技术体系中,浸没式液冷与冷板式液冷因冷却机理不同,形成了差异化的冷却液选择逻辑。两种技术路线在接触方式、性能需求、化学特性及维护要求等维度呈现显著差异。
一、接触方式:直接接触vs间接接触
1.浸没式液冷
特点:将IT设备完全浸泡在冷却液中,冷却液直接接触电子元件。
冷却液要求:
高绝缘性:必须使用不导电的冷却液(如氟化液、矿物油、硅油),防止短路。
高兼容性:需与电子元件、密封材料兼容,避免腐蚀或化学反应。
2.冷板式液冷
特点:通过冷板(铜/铝材质)传导热量,冷却液仅在冷板内部循环,不直接接触电子元件。
冷却液要求:
低导电性:无需严格绝缘,但需与冷板材料(如铜)兼容。
防冻/抑菌:需添加防冻剂(如乙二醇)和抑菌剂,防止低温冻结和微生物滋生。
二、性能要求:热效率vs成本与可维护性
1.浸没式液冷
核心需求:高热导率、低粘度、合适沸点。
单相浸没式:使用高沸点冷却液(如氟化液、硅油),通过自然对流或泵驱动循环。
双相浸没式:使用低沸点冷却液,通过汽化吸热提高效率。
趋势:逐步淘汰氟化液(因环保问题),转向碳基硅油,兼具导热性、环保性和成本优势。
2.冷板式液冷
核心需求:成本低、易维护、防冻性能。
常用冷却液:乙二醇溶液(20%-30%浓度)、丙二醇溶液、去离子水(需添加缓蚀剂)。
优势:工业标品易获取,成本低,但需定期检测腐蚀和泄漏风险。
三、化学特性:稳定性vs环保性
1.浸没式液冷
化学稳定性:需选择低腐蚀性、化学惰性冷却液(如氢氟醚HFE、碳基硅油),避免长期使用损害设备。
环保性:优先选用低全球变暖潜能值(GWP)的冷却液,减少环境影响。
2.冷板式液冷
防冻性能:乙二醇/丙二醇溶液是主流选择,但需平衡浓度(20%-30%)以避免影响散热性能。
抑菌需求:去离子水需添加杀菌剂,防止管路堵塞。
四、维护需求:长期稳定性vs定期检测
1.浸没式液冷
维护重点:冷却液的化学稳定性(如防氧化、防分解)、系统密封性(防止泄漏)。
趋势:碳基硅油因无毒、导热性好且维护简单,逐渐成为替代氟化液的首选。
2.冷板式液冷
维护重点:定期检测冷却液浓度、pH值,防止腐蚀和微生物滋生。
风险:冷却液泄漏可能损坏服务器,需通过密封设计和监测系统提升可靠性。
两种技术路线反映了数据中心散热需求的不同优先级:浸没式液冷追求极致散热效率和环保性,而冷板式液冷更注重成本与现有基础设施的兼容性。随着 "东数西算" 工程对 PUE 指标的严格限制(目标 < 1.2)和欧盟《生态设计指令》的实施,浸没式液冷技术正从高端算力场景向通用数据中心渗透,而冷板式液冷则通过与空气侧节能技术(如间接蒸发冷却)的耦合,持续拓展应用边界。未来冷却液技术将呈现 "高效能与低环境影响并重" 的发展趋势,推动数据中心散热进入绿色高密度时代。