嘉实多正在推动数据中心使用介电流体冷却的创新，推动浸入式冷却技术的未来发展。
浸入式冷却已成为科技行业的一个重要话题，尤其是随着数据中心面临对更高效冷却解决方案日益增长的需求。嘉实多传统上与汽车润滑油有关，但它处于这项创新的前沿。然而，嘉实多现在正通过其介电冷却液在数据中心冷却方面取得长足进步。我们最近参观了位于英国伯克郡潘伯恩的嘉实多液体冷却卓越中心，嘉实多在那里进行数据中心液体浸入式冷却解决方案的研究和开发。
该设施是嘉实多 DC 系列浸入式冷却液和来自领先供应商的各种浸入式水箱配置的试验场。这些测试单元使嘉实多能够探索不同的冷却技术及其对服务器组件的影响。虽然重点主要放在流体动力学和化学上，但该中心还评估电缆、服务器硬件和材料兼容性。嘉实多对浸入式技术进行测试和验证的综合方法使其成为未来数据中心冷却领域的领军人物。
浸入式冷却案例
数据中心面临着越来越大的压力，既要处理不断增加的计算能力负载，又要减少对环境的影响。传统的空气冷却方法，即使是辅以直接液体冷却 (DLC) 的方法，对于当今的一些高密度计算环境来说，往往是不够的。
英国石油公司电气化和嘉实多产品创新副总裁 Chris Lockett 解释道：“目前，数据中心约 40% 的电力消耗用于冷却。浸入式冷却可以将这一数字降至 5% 以下，从而显著降低电力和水的使用量。”
浸入式冷却的概念是将整个服务器浸入介电流体中，介电流体是一种非导电液体，可吸收并转移组件的热量。这种方法无需使用传统风扇，从而降低了功耗并提高了效率。当我和 Vince 探索该设施时，很明显浸入式冷却不再是一个实验性的利基市场——它正迅速成为高功率工作负载和环保数据中心的可行解决方案。
探索测试单元
At 嘉实多卓越中心，我们了解到了几种浸入式冷却解决方案，每种解决方案都有独特的设计和功能。这些设置包括来自知名供应商的冷却箱，例如 GRC（绿色革命冷却）, 潜水器和 Iceotope，均能满足不同的规模和运营要求。例如，GRC 的储罐设计用于处理大规模部署，每个储罐能够管理 50kW 的功率。另一方面，Submer 和 Iceotope 提供更多机架专用解决方案，非常适合模块化和空间受限的环境。
测试单元的一大特色是能够在受控条件下进行全面测试。嘉实多卓越中心设施分为多个房间，每个房间都配有温度控制、通风和灭火系统。这使得嘉实多能够在不同的环境条件下测试各种流体和组件，确保他们开发的解决方案能够经受住现实世界数据中心的严苛考验。
在其中一个测试单元中，我们观察了 GRC 的冷却箱，由于嘉实多使用的特殊液体，冷却箱发出耀眼的绿光。浸泡在这个冷却箱中的服务器正在接受兼容性和性能测试。嘉实多确保从 CPU 到电缆的每个组件都能在浸没式冷却环境中有效运行，而不会出现性能下降。
流体工程：系统的核心
Castrol 的 DC 系列液体是其浸入式冷却解决方案的核心，专为数据中心设计。我们有机会看到其中两种液体的实际应用：DC15 和 DC20。两者都是介电液体，旨在有效去除服务器的热量，同时保持材料兼容性和液体寿命。
由于区域法规，DC15 油液针对需要更高粘度的市场（如亚洲地区）进行了优化。同时，DC20 油液是嘉实多性能最高的选择，专为极端散热和更高的操作温度而设计。这些油液可在 40°C 至 50°C 范围内运行，有些系统温度可高达 70°C。这种耐高温性意味着，在大多数环境中，无需额外的制冷，从而大大降低了运行这些系统的运营成本和复杂性。
这些液体的生命周期是其实用性的另一个关键方面。据 Castrol 称，他们的液体专为“终身填充”操作而设计，这意味着在最佳条件下，液体可以持续使用整个服务器硬件的生命周期 - 通常为 3 至 8 年。即使过了这个期限，Castrol 仍提供液体回收和再加工服务，延长液体的使用寿命并减少浪费。
Submer Mega Pods：大规模沉浸式体验
我们此次参观的亮点之一是 Submer Mega Pod，这是一种模块化数据中心解决方案，利用了 Castrol 的浸没式冷却液技术。在 Mega Pod 内部，我们发现了两个 Smart Pod XL 机架，每个机架运行不同的冷却液 - DC15 和 DC20。这些机架代表了一种紧凑的一体化数据中心解决方案，配有热交换器和外部冷却回路，可通过屋顶冷却器、热回收系统或地热解决方案将热量传递到周围环境。
这种类型的系统具有极高的密度和可扩展性，同时保持较低的运行噪音和能耗。Mega Pod 可以支持多种配置，因此对于考虑大规模浸入式冷却的数据中心来说，这是一个有吸引力的选择。
Mega Pod 的维修简便性也非常引人注目。浸泡在冷却液中的服务器可以借助高架起重机轻松吊出，让技术人员无需停机即可维修或更换组件。浸泡液无腐蚀性且不导电，因此即使组件在潮湿时被移除，也可以将其晾干并重新使用，不会出现任何问题。
将浸入式冷却扩展到传统数据中心之外
虽然浸入式冷却在传统数据中心越来越受欢迎，但该技术在许多其他用例中也具有巨大潜力。它能够管理高密度计算，同时节省空间且环保，非常适合非传统环境。
边缘计算和空间受限环境
边缘计算使计算能力更接近数据源，从而减少延迟并提高实时处理能力。然而，边缘位置通常面临空间限制，并且缺乏大型数据中心提供的强大冷却基础设施。传统的空气冷却方法需要笨重的 HVAC 系统和空气处理器，在这些情况下并不总是实用。
另一方面，浸入式冷却可以部署在紧凑、独立的单元中，从而大大减少空间需求。像 GRC ICEraq 这样的解决方案可以将多个机架装入小空间，同时保持高效冷却。这使得浸入式冷却成为电信塔、零售店或远程工业场所边缘计算的理想选择。此外，降低噪音和减少流动空气系统使浸入式冷却成为医院或办公楼等安静运行至关重要的环境的首选。
模块化数据中心的浸入式冷却
模块化数据中心（可以快速灵活部署的预制数据中心模块，如 Submer MegaPod）是浸入式冷却的另一个极佳用例。这些数据中心通常用于军事行动、灾难恢复或传统基础设施不可行的临时设置。借助浸入式冷却，模块化数据中心可以将密集的计算能力封装到小空间中，同时需要更少的能源和冷却基础设施。
Castrol 的 Submarine Mega Pod 是浸入式冷却在模块化数据中心的应用示例。这些嵌入式数据中心解决方案配备了浸入式冷却水箱和热交换器，使其能够以最少的基础设施独立运行。鉴于其紧凑的设计，它们非常适合在空间有限的环境中需要快速部署和高性能计算的场景。
城市热能再利用和可持续性
浸入式冷却最吸引人的好处之一是它能够重新利用服务器产生的热量。与通常将热量作为废物散发到环境中的风冷数据中心不同，浸入式冷却系统可以将热量转移到二次系统，例如建筑供暖或工业过程。
在土地稀缺且可持续发展是首要任务的城市地区，浸入式冷却可以与区域供热系统集成或用于为附近的建筑物供暖。例如，浸入式冷却数据中心产生的热量可以为住宅或商业建筑提供热水或暖气。这种热回收模式不仅可以提高能源效率，还有助于减少数据中心的整体环境足迹。
适用于工业边缘计算的浸入式冷却
石油和天然气、制造业和能源生产等行业越来越依赖边缘计算进行实时数据处理和控制。这些环境通常偏远、恶劣、含有爆炸性或腐蚀性气体，或容易出现极端温度波动，因此传统的冷却系统不切实际。浸入式冷却是一种可靠的解决方案，即使在具有挑战性的环境中也能提供一致且高效的散热。
在这些情况下，浸入式冷却产生的废热也可用于工业过程。例如，废热可以重新用作蒸汽生成、水加热的预热部分，甚至用于支持需要热能的现场操作。这种方法符合日益增长的对更环保、更高效的工业过程的要求，同时确保边缘计算系统能够在恶劣条件下可靠运行。
智慧城市的可持续计算
随着智慧城市项目的扩展，浸入式冷却在维护支持从交通管理到公共安全系统等所有系统的计算基础设施方面可能发挥关键作用。浸入式冷却可以在智能建筑、交通枢纽和公用事业系统中启用密集计算节点，同时最大限度地减少冷却占用空间。
这些系统还可以利用废热进行能源回收。例如，依赖浸入式冷却的智能城市数据中心可以将多余的热量用于为电动汽车充电站供电、为市政游泳池供热或协助废物管理设施。通过这样做，智能城市可以实现将可持续性融入其核心运营的目标，同时管理为下一代城市服务提供支持的数据负载。
除了制冷之外：环境影响
除了降低能耗外，浸入式冷却还具有显著的环境效益。嘉实多的液体设计为完全可回收，不会造成全球变暖。该公司还在探索液体即服务模式，即收集、再加工使用过的液体，并将其作为新鲜的高性能液体返回给客户。这种方法可以最大限度地减少浪费，并满足对可持续数据中心运营日益增长的需求。
此外，浸入式冷却系统可以与热回收技术相结合。例如，服务器产生的多余热量可以重新用于建筑供暖或工业应用。嘉实多甚至探索了利用热量加热游泳池的可能性，为整个系统增加了额外的效率。
浸入式冷却的未来
随着数据中心的扩张和电力需求的增加，对高效和可持续冷却解决方案的需求只会增长。浸入式冷却正成为满足这一需求最有前途的技术之一，特别是对于高性能计算、人工智能工作负载和其他要求苛刻的应用。虽然空气和直接液体冷却仍然有其一席之地，但浸入式冷却为未来提供了不同但引人注目的效率和可扩展性主张。
嘉实多液体冷却卓越中心所做的工作代表了这项技术的前沿。该公司专注于流体化学、材料兼容性和生命周期管理，使其成为开发有效且环保的浸入式冷却解决方案的关键参与者。
我们参观了位于潘伯恩的 Castrol 工厂，发现该公司对数据中心冷却的未来投入了大量资金。从设计先进的介电流体到测试浸没式水箱和服务器组件，Castrol 正在帮助重新定义我们对数据中心运营的看法。随着浸没式冷却的持续发展，很明显，Castrol 在流体动力学和材料科学方面的专业知识将在塑造这项技术的未来方面发挥关键作用。
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