技术分析记录电力密集型数据中心GPU运营液体冷却系统采用的加速。

液冷技术传统上仅用于大型机和学术超级计算机，但随着更高要求的工作负载推高功率密度，越来越多的企业数据中心开始采用液冷以替代基于空气的冷却系统。微软、Alphabet旗下的Google、Facebook和百度等超大规模云运营商已组成一个小组，致力于制定液冷服务器机架的开放规范。Google已公开表示其TPU现在采用直接芯片液冷设计。尽管运营商们不愿透露具体应用——因为他们将其视为竞争优势——但使用趋势已开始在多个工作负载类别中显现。

硬件加速器，特别是与高性能CPU配合使用的GPU，是驱动液冷采用的主要因素。基于GPU的机器学习是高性能计算领域外最常见的硬件加速应用，尽管451 Research调查的IT服务提供商中约三分之一表示计划为在线数据挖掘、分析、工程仿真、视频、实时媒体、欺诈检测、负载平衡和低延迟敏感型服务等系统加装加速器。这些加速器的热设计功率远高于CPU，通常需要200瓦或更高的冷却功率，单个系统可能需要超过1千瓦的冷却。英特尔也在突破其传统上为服务器处理器设计的150瓦限制。Uptime Institute执行理事安迪·劳伦斯表示："越来越多的人想要更强大的芯片，我们开始看到瓦数在上升。"Uptime Institute跟踪的大多数数据中心至少有一些机架超过10千瓦，其中20%的数据中心拥有30千瓦或更高的机架。劳伦斯解释说："如果人们在英特尔处理器旁边放置GPU，他们可能会获得三倍的密度。"

存储和边缘数据中心代表了液冷的新兴应用领域。较新的存储技术，包括固态硬盘和氦填充硬盘，可以采用完全浸没解决方案冷却，使密集存储能与液冷处理共置。固态硬盘和氦填充硬盘的组合还消除了将空冷存储与液冷处理分离的需要，同时通过降低热量和湿度影响来改善硬盘可靠性。边缘数据中心——位于无线塔、工厂车间和零售店的密集远程设施——越来越多地部署高密度计算硬件，如用于机器学习的GPU集群。根据劳伦斯的估计，多达20%的边缘数据中心可能采用液冷，他的愿景涵盖无人值守的微模块高密度站点，每个机架支持40千瓦。

金融服务工作负载也推动了液冷需求，特别是计算密集型高频交易系统以及基于区块链的应用，如智能合约和加密货币。GRC（原名为Green Revolution Cooling）拥有一家高频交易公司正在测试其浸没冷却解决方案。该厂商在推出用于加密货币挖矿的浸没冷却产品时实现了最大销售增长，这与2017年底开始的比特币价格飙升相吻合。根据GRC首席执行官Peter Poulin介绍，GRC在特立尼达和多巴哥的一个客户正在以每个机架100千瓦的功率运营加密货币服务，使用与蒸发塔相连的温水冷却循环。相比冷水冷却，温水冷却提高了能源效率，使该服务能够在热带气候中运营。