ศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่ใช้วิธีการระบายความร้อนแบบใด?

ศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่ใช้วิธีการระบายความร้อนแบบใด?

ศูนย์ข้อมูลเป็นรากฐานทางกายภาพของเศรษฐกิจดิจิทัล และระบบทำความเย็นคือ "เส้นชีวิต" ของศูนย์ข้อมูล จากข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ปัจจุบันศูนย์ข้อมูลคิดเป็นประมาณ 1% ของการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก โดยระบบทำความเย็นเพียงอย่างเดียวคิดเป็นประมาณ 30% ถึง 40% ของทั้งหมดนั้น-3 แล้วศูนย์ข้อมูลส่วนใหญ่ใช้วิธีการระบายความร้อนแบบใดจริงๆ? คำตอบคือ:การระบายความร้อนด้วยอากาศยังคงเป็นกระแสหลัก การระบายความร้อนด้วยของเหลวกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และการระบายความร้อนแบบไฮบริดกำลังกลายเป็นบรรทัดฐานในช่วงการเปลี่ยนแปลงนี้

I. การระบายความร้อนด้วยอากาศ: ยังคงเป็นพลังที่โดดเด่นอย่างแท้จริง

การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีระบายความร้อนแบบดั้งเดิมและสมบูรณ์ที่สุด โดยใช้พัดลม ตัวระบายความร้อน และการไหลเวียนของอากาศเพื่อระบายความร้อนให้กับส่วนประกอบที่สำคัญ เช่น โปรเซสเซอร์และหน่วยความจำ จากการสำรวจศูนย์ข้อมูลทั่วโลกประจำปี 2025 ของสถาบัน Uptime Institute พบว่าศูนย์ข้อมูลมากกว่า 70% ยังคงใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีระบายความร้อนหลัก. การสำรวจอีกฉบับแสดงให้เห็นว่า 45% ของผู้ตอบแบบสอบถามรายงานว่าใช้ระบบระบายความร้อนด้วยอากาศเต็มที่-ในศูนย์ข้อมูลหลักของตน

เหตุผลที่การระบายความร้อนด้วยอากาศมีอิทธิพลมายาวนานนั้นชัดเจน:ความคุ้มค่า- การบำรุงรักษาง่าย และความพร้อมทางเทคโนโลยี. สำหรับศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิมที่มีความหนาแน่นของพลังงานแร็คระหว่าง 10kW ถึง 15kW การระบายความร้อนด้วยอากาศก็เพียงพอแล้ว ในศูนย์ข้อมูลขนาดเล็กถึงขนาดกลาง-และห้องเซิร์ฟเวอร์ขององค์กรแบบดั้งเดิม การระบายความร้อนด้วยอากาศยังคงเป็นกระแสหลักอย่างแท้จริง

อย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดของการระบายความร้อนด้วยอากาศเริ่มชัดเจนมากขึ้น เมื่อ-กำลังของแร็คเดี่ยวเกิน 30kW ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ของการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบเดิมจะลดลงต่ำกว่า 1.5- เมื่อเผชิญกับการใช้งานที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งขับเคลื่อนโดยพลังการประมวลผลของ AI การระบายความร้อนด้วยอากาศกำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพ

ครั้งที่สอง การระบายความร้อนด้วยของเหลว: "พลังใหม่" ที่เติบโตเร็วที่สุด-

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวมีการขยายตัวอย่างรวดเร็วด้วยกอัตราการเติบโตต่อปีประมาณ 20%. ปัจจุบันการทำความเย็นด้วยของเหลวส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท:การทำความเย็นด้วยของเหลวแบบแผ่นเย็น, การทำความเย็นแบบแช่เฟสเดียว- และการทำความเย็นแบบแช่เย็นแบบสอง--.

น้ำยาทำความเย็นแบบแผ่นเย็นปัจจุบันเป็นวิธีระบายความร้อนด้วยของเหลวกระแสหลักที่สุด ด้วยการติดตั้งแผ่นโลหะเย็นบนพื้นผิวชิป สารหล่อเย็นจะไหลเวียนภายในแผ่นเย็นเพื่อนำความร้อนออกไป โดยมี-ความสามารถในการทำความเย็นแบบแร็คเดียวสูงถึง 75kW- ด้วยกำลังไฟฟ้าแบบแร็คเดี่ยวขนาด 10kW ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของโซลูชันระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงสูงกว่าต้นทุนการทำความเย็นด้วยอากาศแล้ว

การแช่เย็นด้วยของเหลวจุ่มเซิร์ฟเวอร์ลงในของเหลวทำความเย็นอิเล็กทริกโดยตรง ซึ่งให้ประสิทธิภาพการทำความเย็นสูงสุด การระบายความร้อนด้วยของเหลวแบบจุ่มสามารถลดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (PUE) ลงเหลือ 1.03 ซึ่งประหยัดพลังงานได้ 40% เมื่อเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ การทำความเย็นแบบจุ่มคาดว่าจะมีการเติบโตอย่างรวดเร็วระหว่างปี 2569 ถึง 2571

ปัจจุบัน 42% ของศูนย์ข้อมูลได้นำแนวทางการทำความเย็นแบบไฮบริด "อากาศ + ของเหลว" เพิ่มขึ้นจาก 38% ในปี 2024

ที่สามปิด-หอระบายความร้อนวงจร: ฮีโร่ผู้อยู่เบื้องหลังระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว

การทำงานที่มีประสิทธิภาพของระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวต้องอาศัยการสนับสนุนจากระยะการปฏิเสธความร้อนภายนอก - และนี่คือจุดนั้นหอหล่อเย็นแบบปิด-วงจร มีบทบาทสำคัญ

ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวถ่ายเทความร้อนจากชิปไปยังสารหล่อเย็นผ่านแผ่นเย็น จากนั้นน้ำหล่อเย็นที่ให้ความร้อนจะต้องถูกส่งไปยังอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกเพื่อระบายความร้อนก่อนที่จะหมุนเวียนกลับไปยังเซิร์ฟเวอร์หอหล่อเย็นแบบปิด-เป็นหนึ่งในอุปกรณ์หลักในขั้นตอนการแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอกนี้ ด้วยการออกแบบการหมุนเวียนแบบปิดอย่างสมบูรณ์ น้ำใน-หอทำความเย็นวงจรปิดจะไหลภายในคอยล์ที่ปิดสนิทโดยไม่ต้องสัมผัสกับอากาศโดยตรง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพน้ำที่สะอาดและต้านทานต่อตะกรัน ลักษณะเหล่านี้ทำให้หอหล่อเย็นแบบปิด-วงจรเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการให้การสนับสนุนการระบายความร้อนที่มั่นคงและเชื่อถือได้สำหรับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว สำหรับศูนย์ข้อมูลที่ใช้ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวหอหล่อเย็นแบบปิด-วงจรเป็นอุปกรณ์สำคัญในการบรรลุการปฏิเสธความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและรับประกันความเสถียรของระบบในระยะยาว-

IV. เทรนด์: การระบายความร้อนด้วยอากาศครอบงำ การระบายความร้อนด้วยของเหลวเร่งความเร็ว ไฮบริดคือบรรทัดฐาน

ภูมิทัศน์โดยรวมของการระบายความร้อนของศูนย์ข้อมูลในปัจจุบันคือ:การระบายความร้อนด้วยอากาศยังคงมีส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุด การระบายความร้อนด้วยของเหลวกำลังแทรกซึมอย่างรวดเร็ว และการระบายความร้อนแบบไฮบริดกลายเป็นตัวเลือกหลักในช่วงการเปลี่ยนแปลงนี้-. สำหรับการก่อสร้างศูนย์ข้อมูลใหม่ การระบายความร้อนด้วยของเหลวด้วยแผ่นเย็นจะค่อยๆ เข้ามาแทนที่การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นเทคโนโลยีการทำความเย็นหลัก เมื่อมองไปข้างหน้าถึงปี 2030 การระบายความร้อนด้วยของเหลวคาดว่าจะกลายเป็นรูปแบบที่โดดเด่น โดยคิดเป็นประมาณ 61% ของความสามารถในการทำความเย็นทั้งหมด

การทำความเย็นของศูนย์ข้อมูลกำลังเปลี่ยนจาก "การทำความเย็นด้วยอากาศ-แบบเน้นๆ" มาเป็น "การระบายความร้อนด้วยของเหลว-แบบเน้นๆ" เนื่องจากเป็นส่วนประกอบกันความร้อนที่ขาดไม่ได้ของระบบทำความเย็นด้วยของเหลว หอทำความเย็นแบบปิด-จึงมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้