“吹风扇”“泡冷水” 为“发烧”的AI服务器降温

从“吹风扇”到“泡冷水”，数据中心掀起冷却革命

为“发烧”的AI服务器降温

当AI大模型参数从千亿级冲向万亿级，训练所需的算力集群功率密度也水涨船高，传统风冷散热逼近物理极限，数据中心的服务器正陷入一场无声的“烤验”。

散热，这个曾被行业忽视的“配角”，正演变为制约AI产业规模化发展的“天花板”。在AI服务器功耗飙升与能耗管控趋严的双重驱动下，液冷散热技术正快速成长为主流选择。高盛预测，全球服务器冷却市场2025—2027年将迎来爆发式增长，液冷渗透率将从2024年的15%跃升至2027年的80%。

在济南，浪潮通信信息系统有限公司（以下简称“浪潮通信”）的实验室里，液冷散热系统已经研发成熟，其技术成果去年落地北京某运营商数据机房改造项目，让单机柜功率从5千瓦跃升至45千瓦，年节电4468兆瓦时，相当于近1500个家庭一年的用电量。

这并非孤例。当风冷无法承载AI算力的散热需求，液冷这场关乎算力存续的“冷却革命”，将如何改写行业格局？

在AI服务器功耗飙升与能耗管控趋严的双重驱动下，液冷散热技术正快速成长为主流选择。图为浪潮通信液冷微模块。（□赵亚伟供图）

给狂飙的算力“退烧”

这场冷却革命的“导火索”，是AI算力的爆发。

此前，服务器的降温逻辑相对简单，风冷技术如同给机房装上无数台“风扇”，依靠加速空气流动带走服务器表面的热量。风冷技术成本低、部署快，在单机柜功率低于10千瓦的时代游刃有余。

然而，数字化与AI浪潮迅速推高了功率密度。

“当功率密度被推至40千瓦以上，相当于把20台家用电暖器塞进一个冰箱大小的机柜同时烤火，产生的热量几分钟就能烧开一浴缸水。”浪潮通信副总经理郭振君指出，“在此量级的热量面前，仅靠风冷降温捉襟见肘，芯片会因过热而降频，性能大打折扣。”

不仅如此，当功率超过40千瓦，风冷不仅难以解决芯片局部热点问题，还会让PUE（能源使用效率）急剧攀升至1.3以上。这意味着，每消耗1度电用于核心计算，就需要额外消耗0.3度电用于散热，既无法适配当前高密算力的需求，也难以满足日益严格的节能管控要求。

政策层面也在持续加压。2024年7月，国家发展改革委等部门明确要求到2025年底，新建及改扩建大型和超大型数据中心PUE降至1.25以内，国家枢纽节点数据中心项目PUE不得高于1.2。这一硬性约束，使得高能效散热方案成为市场竞争的“入场券”。

通俗来讲，液冷就是利用液体替代空气作为冷却介质，通过液体的循环流动将服务器产生的热量带走。与风冷相比，液冷系统的热交换效率提升3-5倍，能将数据中心PUE降至1.05，接近“理论极限值”。PUE数值越接近1，表明电能越集中用于计算设备本身，几乎把能耗都用在了刀刃上。

“液冷技术的崛起，本质是算力密度与能耗政策双重挤压下的必然选择。”郭振君表示，“在算力需求爆发初期，我们就意识到液冷必然成为破题关键。因此浪潮通信提前研发，构建了从冷板、浸没到风液同源的全系列技术体系，以应对市场上对冷却方案的爆发式增长需求。”

液冷如何为服务器降温

从北京某运营商数据机房的改造案例看，液冷就像是给“高烧不退”的AI服务器量身定制的“退烧药”，既高效又经济。但这场技术革新背后的路线博弈与落地难题，远比想象中复杂。

当前液冷技术主要分为冷板式和浸没式两大路线。

冷板式液冷就像给发热器件贴上“冰袋”，将液冷冷板固定在主要发热器件上，再通过密闭管道中循环的冷却液带走热量。其最大优势是无需改变服务器原有架构，适配性强、改造难度低，可快速落地应用。

浸没式液冷，则是把服务器泡进“恒温凉水池”，通过冷却液的对流或相变实现热量传递。这种方式的散热效率是风冷的1000倍以上，属于“直接接触散热”，专为超算、高端AI训练等超高功率场景而生。

郭振君介绍，浪潮通信的冷板式液冷方案PUE低于1.15，浸没式方案更是低至1.05，“冷板式是‘当前最优解’，适配80%以上的智算、通算升级场景；浸没式是‘未来终极解’，针对超算等极端高密场景。”

但无论选择哪条技术路线，都绕不开液冷系统的核心风险——泄漏与腐蚀。

冷却液在密闭管路中持续循环数年，对防腐防锈、化学稳定性和微生物控制提出极高要求。“若钝化工艺不达标，管网极易发生锈蚀。锈蚀产物与菌落堆积会堵塞流道，导致芯片局部升温异常，严重影响数据中心整体性能。”浪潮通信数据中心研发负责人李俊山说。

这也正是浪潮通信将水管连接、泄漏防控等细节视为研发重心的原因。2025年12月，“浪潮预制模块化弹性液冷智算中心”被中国职工技术协会认定为2025年度职工技术创新成果特等成果。

百亿级赛道，谁能踏浪而行

政策与效益双重驱动，液冷市场规模到底有多大？

李俊山认为，目前，风冷仍是主流，液冷市场占比接近20%，但因为AI爆发带动了高功率服务器需求，液冷增长势头迅猛，预计2030年市场份额将达到40%至50%。国际数据公司（IDC）等机构预测，到2028年，中国液冷服务器市场规模将突破102亿美元，年复合增长率超40%。

市场诱惑下，隐藏着不容忽视的问题：尽管液冷优势显著，但供应链完善、成本优化仍需时间，产业链成熟度、部署成本及运维的复杂性，仍制约着液冷技术的规模化落地。高盛预测，2027年风冷市场规模仍将维持24亿美元，不会彻底消失。

针对行业长期存在的“风液脱节”与“资源错配”难题，浪潮通信推出的“风液同源解决方案”给出了新的破题思路。传统风液同源架构多采用双环网设计——即一套低温供水管与一套高温回水管，风冷与液冷系统均从同一低温环网取水。然而，二者对水温的实际需求并不相同：风冷需要更低温的冷水才能保证换热效率，而液冷因自身高热容特性，仅需中温水即可满足散热要求。传统架构“一刀切”地供给低温水，实则是将高品位冷量用于低需求场景，造成“大材小用”的能效浪费。

浪潮通信以“分温支流环网”架构取代传统双环网。该设计通过3个独立环网，分别为风冷供应低温水、为液冷供应中温水，并共用一套高温回水网络，实现冷量的精准分级与梯次利用。系统可根据实际负载，在纯风冷、纯液冷及混合模式间无缝切换，犹如混合动力系统智能调配油电比例，灵活适应算力波动。

这一架构再搭配浪潮自主研发的AI智控平台，便构成了散热系统的“智慧大脑”。平台能够实时预测算力负载变化，自动调节供水温度与流量，实现制冷策略的动态优化。凭借此项集成创新，浪潮通信获2025年度中国IDC产业创新技术产品奖。

业界将2026年视为液冷规模化爆发的关键节点。这场冷却革命中，那些能破解核心痛点、适配多元场景的参与者，才能在这场算力时代的浪潮中踏浪前行。

（大众新闻·大众日报记者 陈晓婉 赵雅南）