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电信运营商液冷技术白皮书 Liquid Cooling Technology Whitepaper （2023 年） 2前 言 2 前 言 我国数字经济蓬勃发展，AI、智算需求高速增长，新型数智化应用日新月异，高密、高算力等多样性算力基础设施持续发展，推动液冷新需求。同时，在“双碳”宏观形势下，政府部门对数据中心PUE(电能利用效率)监管日益趋严。 液冷技术的出现，改善了传统风冷的散热形式，更能满足高密机柜、芯片级精确制冷、更节能、更节地、噪声低。液冷技术在国内外发展已有十余年，但当前生态不完善，各家产品形态各异，产品规范化程度较低，机柜与服务器深度耦合，尚无统一接口标准，难以标准化、规模化推广应用。推广液冷技术，需要集思广益、凝聚共识，完善液冷产业标准化和生态建设、促进液冷技术有序发展，开辟数据中心液冷行业高质量发展道路。 作为建设网络强国、数字中国、智慧社会的国家队与主力军，中国移动、中国电信、中国联通全面贯彻落实新发展理念，服务新发展格局，凝聚行业合力、发挥规模优势，共同联合产学研用上下游，强化技术攻关，共同推进液冷基础设施侧与主设备侧的解耦，探索机柜与服务器间接口的统一及标准化，旨在构筑技术领先、开放共享、自主可控、成本最优、合作共赢的“新生态”，推进冷板式液冷形成拥有原创技术、接口标准统一、产业生态完善、规模应用的发展态势，推进浸没式液冷形成标准统一化、产品国产化、实施工程化、推广规模化的发展格局，推动建立并完善数据中心液冷技术生态系统，持续降低数据中心能耗强度和碳排放强度，促进经济社会绿色转型，助力尽早实现碳达峰、碳中和目标。 目 录 发展回顾 1 面临形势 1 高密高算力基础设施推动液冷新需求 1 政府对数据中心能效监管日益趋严 1 发展现状 2 国内外发展历程 2 当前液冷技术 3 业内实践 3 中国移动 3 中国电信 5 中国联通 7 产业生态 8 产业链上游 8 产业链中游 8 产业链下游 8 发展挑战 9 目标蓝图 9 三年愿景 9 技术路线 10 生态完善 11 技术方案 11 冷板式液冷 11 服务器与机柜解耦 11 CDU 形式 13 供电模块 14 冷却液选择 14 浸没式液冷 16 1系统方案 16 1 2冷却液 17 2 推进计划 19 制定标准 19 冷板式液冷 19 单相浸没式液冷 19 测试验证 19 冷板式液冷 19 单相浸没式液冷 19 规模推广 19 展望倡议 20 缩略语列表 21 参考文献 22 发展回顾 面临形势 高密高算力基础设施推动液冷新需 高密高算力基础设施推动液冷新需求 我国数字经济正在转向深化应用、规范发展、普惠共享的新阶段。当前，新型应用日新月异，AI、智算纷纷提前布局，高密、高算力等多样性算力基础设施持续发展，作为建设网络强国、数字中国、智慧社会的国家队与主力军，中国移动、中国电信、中国联通积极推动智算等高算力建设，推进人工智能、元宇宙、图形渲染等计算密集型业务发展。计算型节点、AI 训练、超算等高算力业务需求持续推升芯片性能、功率与服务器功率不断提高，液冷技术利用液体较高的比热容和换热能力可以支撑更高功率散热，正在逐步成为新型制冷需求。 为促进液冷技术发展推进，国家、地方及行业推出相关政策引导液冷技术落地应用。2021 年 5 月发改委、工信部等部门联合发布的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》中要求“推动数据中心采用液冷、机柜模块化、余热回收利用等节能技术模式”。2021 年 7 月工信部《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》要求“加强核心技术研发。鼓励企业加大技术研发投入，开展新型数据中心预制化、液冷等设施层，专用服务器、存储阵列等 IT层，总线级超融合网络等网络层的技术研发”。2021 年 11 月发改委《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和 5G 等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》明确“支持采用液冷等方式”。 政府对数据中心能效监管日益趋 政府对数据中心能效监管日益趋严 数据中心是数据流接收、处理、存储与转发的“中枢大脑”。为激活数据要素潜能，不断做强做优做大数字经济发展，我国正加快构建新型数据中心基础设施体系。同时，在“双碳”宏观形势下，政府部门近年陆续出台多项文件，对数据中心 PUE(电能利用效率)监管要求不断提高、达标时间不断提前。 2021 年 7 月工信部印发《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023 年）》 （工信部通信〔2021〕76 号），明确“到 2023 年底，新建大型及以上数据中心 PUE 降低到 1.3 以下，严寒寒冷地区力争降低