排内冷却液分配单元(CDU)的冷却方式以液冷技术为核心,通过液体循环直接吸收并传递热量,具有高效率、高密度、低噪音等显著优势,特别适用于高功率密度数据中心和计算场景。以下是其冷却方式的主要特点:
1.高效热传导,缩短传热路径
液体直接冷却:CDU通过泵驱动冷却液(如去离子水、矿物油或氟化物)循环,直接接触CPU、GPU等发热器件,或通过冷板间接传导热量。液体载热能力远高于空气,传热效率提升数倍。
低温液体直供:冷却液由CDU直接供给通讯设备内部,减少中间传热环节,缩短传热路径,确保热量快速被带走。
2.多样化换热方式,优化热管理
液液换热:CDU内部通过换热器实现一次侧(与外部散热系统连接)和二次侧(与服务器连接)的液液换热,高效传递热量。
风液/蒸发换热辅助:一次侧与外部环境结合风液换热、液液换热或蒸发汽化换热,适应不同环境条件,提升换热灵活性。
高温供液与自然冷却:支持40~55℃高温供液,无需压缩机冷水机组,可直接利用室外冷却塔实现全年自然冷却,大幅降低制冷能耗。
3.动态控制与高可靠性设计
精密参数调节:内置传感器和控制系统,实时监测并调节冷却液温度(精度±0.5℃)、流量(如1200L/min)及压力(精度±0.1bar),避免凝露并优化冷却能力。
冗余与安全机制:采用双泵冗余、双路供电设计(如nVentRackChillerCDU800),支持热插拔维护,确保系统连续运行。物理隔离一次侧与二次侧冷却液,防止交叉污染,并通过在线过滤(过滤器精度≤50μm)保护组件。
4.支持高密度部署,节省空间与能耗
高功率密度冷却:直接带走设备大部分热源热量,显著降低单板、整柜及机房整体送风需求,允许部署更高功率密度设备(如单柜功率达800kW)。
能效优化:液冷技术降低芯片温度,提升可靠性并减少能耗。整机能耗预计降低,部分型号COP(能效比)≥100,制冷量超300kW。
模块化与灵活性:CDU设计模块化,支持即插即用和智能监控,可快速适应数据中心扩展需求。例如,VertivXDU1350通过三泵配置和变频驱动器实现高功率密度与低水耗。
5.适应不同场景与冷却需求
液对液(L2L)与液对气(L2A)冷却:
L2LCDU:在两个独立液体回路间传递热量,需设施用水带走热量,适用于全液冷数据中心,最大化能源效率。
L2ACDU:将热量从液体冷却剂传递到空气中,利用设施空调散热,适用于风冷数据中心改造,平衡成本与冷却能力。
直接到芯片(Direct-to-Chip)与浸没式液冷:CDU支持直接冷却芯片或浸没式液冷,满足不同热负荷需求,如Boyd公司产品覆盖15kW至115kW制冷量范围。
6.智能监控与自动化维护
实时监测与调整:通过智能控制系统动态调节冷却液流量和进出水温差,提高散热效率。例如,Supermicro4UCDU支持远程访问和触摸屏操作,用户可实时查看传感器数据并调整设置。
自动化操作:集成自动补液装置和泄漏检测系统(如BoydCDU),减少人工干预,提升维护便利性。