來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

微軟、Vertiv 和 Evolution 在采用閉環(huán)和浸沒(méi)式冷卻方面處于領(lǐng)先地位，每個(gè)站點(diǎn)每年節(jié)省數(shù)百萬(wàn)升用水。

隨著數(shù)據(jù)中心功率密度的增加，其對(duì)環(huán)境的影響也隨之?dāng)U大。特別是在氣候變化和全球用水需求不斷上升的背景下，水資源消耗已成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

傳統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)在超大規(guī)模設(shè)施中每天可消耗多達(dá)150萬(wàn)升水，這給本就水資源緊張的地區(qū)帶來(lái)了巨大壓力，并引發(fā)了對(duì)長(zhǎng)期可持續(xù)性的擔(dān)憂。

為應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，包括微軟、Evolution 數(shù)據(jù)中心、Vertiv 以及 Bridge 數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的公司正轉(zhuǎn)向“零用水冷卻”。

這些運(yùn)營(yíng)商通過(guò)使用閉環(huán)系統(tǒng)、工程流體和混合式設(shè)計(jì)，正在用替代蒸發(fā)法的方式來(lái)冷卻設(shè)備，在不犧牲性能的前提下節(jié)約資源。

▌微軟在全球范圍內(nèi)推廣閉環(huán)冷卻系統(tǒng)

2024年8月，微軟開(kāi)始部署一種閉環(huán)、芯片級(jí)液體冷卻系統(tǒng)，徹底取消了對(duì)蒸發(fā)水的依賴(lài)。

該系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)注滿冷卻液后，會(huì)持續(xù)循環(huán)使用該液體，每個(gè)設(shè)施每年可減少超過(guò)1.25億升水的用量。

這項(xiàng)新系統(tǒng)標(biāo)志著微軟在可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)上的重大進(jìn)展。在2021年至2024年間，其“水使用效率”（WUE）已從每千瓦時(shí)0.49升降低至0.30升。

鳳凰城（亞利桑那州）和威斯康星州的 Mt. Pleasant 等試點(diǎn)站點(diǎn)已經(jīng)在使用該系統(tǒng)，并從2024年8月開(kāi)始，所有新建項(xiàng)目都將采用零用水設(shè)計(jì)。

有效的冷卻至關(guān)重要，因?yàn)榉?wù)器及其他硬件會(huì)產(chǎn)生大量熱量，超過(guò)溫度閾值可能會(huì)導(dǎo)致故障甚至系統(tǒng)宕機(jī)。

微軟數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施工程副總裁 Steve Solomon 表示：

“這些新的液冷技術(shù)設(shè)計(jì)成在一個(gè)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)循環(huán)水。完成初始部署后，該系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行，在無(wú)需額外取水的前提下高效散熱。”

微軟報(bào)告稱(chēng)，與舊數(shù)據(jù)中心相比，其水使用效率（WUE）提高了80%，并計(jì)劃將這一系統(tǒng)推廣至其全球基礎(chǔ)設(shè)施。這種閉環(huán)模型還被設(shè)計(jì)用于在芯片層級(jí)保持溫度穩(wěn)定，以滿足高密度人工智能計(jì)算的需求。

▌Evolution 數(shù)據(jù)中心面向干旱環(huán)境設(shè)計(jì)

總部位于新加坡的 Evolution 數(shù)據(jù)中心 正在東南亞地區(qū)采用類(lèi)似策略。其數(shù)據(jù)中心使用的是空冷式閉環(huán)系統(tǒng)，專(zhuān)門(mén)為高溫高濕環(huán)境設(shè)計(jì)。

這些系統(tǒng)不依賴(lài)蒸發(fā)用水，也不依賴(lài)當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施，因此適合那些面臨水資源短缺同時(shí)又在加速數(shù)字化建設(shè)的新興市場(chǎng)。該公司的部署方式也根據(jù)城市增長(zhǎng)區(qū)域量身定制，幫助新建數(shù)據(jù)中心在擴(kuò)展的同時(shí)符合環(huán)境及監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。

▌浸沒(méi)式冷卻日趨成熟

Iceotope 和 LiquidStack 等公司在浸沒(méi)式冷卻領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位——這種方式將服務(wù)器浸入不導(dǎo)電液體中，直接帶走熱量。

這些液體要么被動(dòng)循環(huán)，要么使用“雙相冷卻過(guò)程”：液體蒸發(fā)以吸收熱量，然后冷凝以循環(huán)再用。整個(gè)過(guò)程不需要泵、風(fēng)扇或水。

這種方式在冷卻能耗上可減少超過(guò)90%，特別適用于熱負(fù)荷極高的人工智能訓(xùn)練環(huán)境。

Castrol 全球數(shù)據(jù)中心熱管理副總裁 Peter Huang 表示：“數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)意識(shí)到液冷的優(yōu)勢(shì)，但他們需要在液體長(zhǎng)期管理方面有保障。”

“Castrol 憑借幾十年汽車(chē)行業(yè)的流體服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，正在將這一成熟技術(shù)帶入數(shù)據(jù)中心，提供完整生命周期內(nèi)的流體服務(wù)模式，支持最佳性能表現(xiàn)。”

浸沒(méi)式冷卻還支持更靜音、緊湊的建設(shè)方式，在邊緣計(jì)算和舊設(shè)施改造中日益被采用。

▌Vertiv 和 Bridge 數(shù)據(jù)中心探索混合解決方案

Vertiv、Bridge 數(shù)據(jù)中心和Chindata Group正在合作開(kāi)發(fā)一套名為 X-Cooling 的混合系統(tǒng)，結(jié)合環(huán)境空氣冷卻和閉環(huán)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)零水使用。

在中國(guó)河北省，每100MW容量部署 X-Cooling 系統(tǒng)，每年預(yù)計(jì)可節(jié)省120萬(wàn)噸水。Vertiv 的 Liebert XDU 是另一種混合模式，內(nèi)部循環(huán)冷卻液，適用于較輕的空冷負(fù)載，并可將收集到的熱量用于市政集中供暖系統(tǒng)。

這種模塊化系統(tǒng)幫助運(yùn)營(yíng)商在不完全替換基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，從傳統(tǒng)老舊設(shè)施過(guò)渡到無(wú)水環(huán)境。

▌節(jié)水效果有目共睹

這些技術(shù)帶來(lái)了可量化的節(jié)水成果：

關(guān)鍵數(shù)據(jù)：

?每個(gè)數(shù)據(jù)中心每年節(jié)省用水超過(guò) 1.25億升

?在新建項(xiàng)目中，WUE 降至幾乎為零成為可能

?改善電源使用效率（PUE），因更高運(yùn)行溫度允許使用更高效的冷卻機(jī)組

?減少對(duì)市政供水系統(tǒng)的依賴(lài)

隨著 微軟、Vertiv、Evolution 數(shù)據(jù)中心、Iceotope 和 LiquidStack 走在前沿，向“零用水?dāng)?shù)據(jù)中心”的轉(zhuǎn)型正在徹底改變超大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、冷卻與可持續(xù)發(fā)展方式。

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