AI数据中心用电需求急增 液体冷却技术助散热 一年可悭200万度电

人工智能（AI）不只影响科技格局，同时正在重塑能源市场，主因训练AI和高效能运算需要大量电力，并对全球数据中心的散热功能带来挑战，令液体冷却技术应运而生。数码基础设施公司Equinix最新宣布，与Dell Technologies及施耐德电气合作，于Equinix HK1数据中心利用液体冷却技术，为高功率密度（HPD）的AI运算服务器降温。

训练AI和高效能运算需要大量电力

施耐德电气作为能源基建专家，引进最新的机柜式液体冷却分配装置（CDU）系统，确保AI芯片稳定运作。

液体冷却设备每个机柜的冷却容量高达150千瓦，是传统空气冷却系统的30倍。

传统的数据中心散热方式主要依赖风冷系统，利用空调和风扇将热量传递给空气，再将热空气排出或与冷空气混合。

今次示范以Equinix HK1数据中心作为场地，并在一个标准的1.2米深机柜内部署液冷系统。

从左至右，Dell Technologies香港及澳门总经理邝家麒，Equinix香港区董事总经理韩祖恩及施耐德电气香港区总裁赵启文

传统空调系统能源效益极低

高盛一项研究指出，预计至2027年用电需求将增加50%，而到2030年更可能达到165%增长。另一方面，传统的数据中心散热方式主要依赖风冷系统，利用空调和风扇将热量传递给空气，再将热空气排出或与冷空气混合，例如通过架空地板等方式来分离和引导气流，以达到为设备散热的目的，但这种方式在高热负载的数据中心已显不足。

施耐德电气香港区总裁赵启文回忆道，20年前自己刚刚入行时，每个机柜的功耗普遍在1.5千瓦左右，到后来慢慢发展至20至30千瓦；而在当今AI运算的情况下，功耗动辄超过100千瓦。他直言，AI只会不断发展，数据中心对高密度运算及高能源效益基础的需求，也只会持续变高。在如此高的密度下，传统电脑机柜空调系统（CRAC）已无法有效将热能带走。

Equinix香港区董事总经理韩祖恩亦表示，传统依赖空气调节的散热方式，在面对现今AI服务器的高热负载时已渐见樽颈，单纯增加风扇抽风，能源效益极低。

液体传导热量比空气高3,000倍

为解决高密度服务器的散热问题，Equinix与Dell Technologies及施耐德电气合作，尝试在Equinix HK1数据中心设置50千瓦机柜式直达芯片（Direct-to-chip）液体冷却系统。

根据介绍，液体冷却设备每个机柜的冷却容量高达150千瓦，是传统空气冷却系统的30倍。同时由于液体（导热式冷却）能传导的热量比空气高逾 3,000倍，能更直接高效地将服务器芯片这类核心发热源产生的热能带走。

另外，传统电脑机柜空调（CRAC）系统的电源使用效率（PUE）为1.4至1.5，采用液体冷却技术后，数据中心PUE可降至1.2或更低。据估算，若于数据中心中全面推行液体冷却系统，每座数据中心每年更可节省逾2,000兆瓦时，即200万度电的能源，相当于约500户香港家庭的年用电量。

可应用现有基础建设及扩展

在此次多方合作中，Equinix HK1数据中心安装了Dell的直达芯片液冷服务器，作为高速运算核心；施耐德电气作为能源基建专家，引进最新的机柜式液体冷却分配装置（CDU）系统，确保AI芯片稳定运作；中华电力则从能源审核及顾问角度，推动业界采纳更节能的方案。

值得注意的是，液冷技术可以直接应用在现有的基础建设当中，毋须大规模改动基建亦可升级。而今次示范就以营运超过20年的Equinix HK1数据中心作为场地，并在一个标准的1.2米深机柜内部署液冷系统；根据介绍，“AI就绪”数据中心方案是全方位且可扩展的，未来可扩展至整个房间、甚至高达2兆瓦的大型独立冷却系统，客户可根据业务增长逐步增加投资，以避免前期不必要的巨大开支。

另外，韩祖恩指出，在全球新建50多个数据中心，各地客户需求均不一样，而香港客户主要以金融服务业为主，十分接受液体冷却技术，特别是应付未来AI工作量需求。因此，除了Equinix HK1数据中心会试用此新技术外，预计Equinix明年第一季落成的数据中心“HK6”，也会大量采用液体冷却技术的设计。