|
May 21, 2025 Sara Jensen 翻譯：靜液壓傳動 軟管、接頭和其他流體動力組件現(xiàn)在正在用于許多數(shù)據(jù)中心使用的冷卻系統(tǒng)。 您將學到什么：
為了滿足對復雜計算和數(shù)據(jù)處理不斷增長的需求，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)正在增加，部分原因是人工智能（AI）的采用越來越多。這些設(shè)施需要大量的冷卻才能保持高效運行。 流體動力組件在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在使用的許多熱管理系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。 傳統(tǒng)上使用風冷方法，但隨著 AI 和其他數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序?qū)Ω咛幚砟芰Φ男枨笤黾?，消耗了更多的能源，從而導致更多的熱量產(chǎn)生。 正因為如此，許多數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在都在使用冷卻，這提供了一種更有效和高效的方式來傳遞產(chǎn)生的熱量，蓋茨全球營銷、產(chǎn)品線管理和定價副總裁 Mike Haen 說。 泵、軟管和其他流體動力技術(shù)被用于幫助通過這些冷卻系統(tǒng)，為液壓和氣體行業(yè)的許多公司提供了一個機會領(lǐng)域。 流體輸送使數(shù)據(jù)中心保持涼爽運行 數(shù)據(jù)中心中使用的冷卻系統(tǒng)本質(zhì)上是一種流體輸送系統(tǒng)，它泵送水乙二醇溶液來冷卻這些設(shè)施中使用的芯片和其他組件。 因此，流體動力組件通常用作這些系統(tǒng)的一部分來輸送冷卻液;這些組件包括：
派克漢尼汾 派克漢尼汾軟管可用于提供直接到芯片的冷卻，有助于確保組件不會過熱，從而繼續(xù)按預期運行。 Parker Hannifin流體連接器集團業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理 Joe Chopek 表示，為數(shù)據(jù)中心選擇的冷卻方法基于設(shè)施中使用的芯片容量。他說，超過 150kW 的空氣無法移動足夠的空氣來提供足夠的冷卻。隨著芯片現(xiàn)在在 200 kW 及以上的范圍內(nèi)運行，“您必須采用直接的芯片冷卻解決方案。水乙二醇可以充分帶走熱量，“他說。 冷卻能夠從芯片中吸走熱量，使它們保持預期運行，同時還有助于降低能耗。 Danfoss Power Solutions流體輸送事業(yè)部特種業(yè)務(wù)部副總裁 Peter Bleday 表示，電力約占數(shù)據(jù)中心運營相關(guān)成本的 80%。這些電力用于為設(shè)施中的計算技術(shù)和冷卻系統(tǒng)提供動力。 “冷卻的效率要高得多，”他說。“使用冷卻，您的效率提高了 20% 或 30%......這顯然降低了數(shù)據(jù)中心的總使用成本。 Bleday說，利用更高效的冷卻技術(shù)可以減少用電量，并使通過數(shù)據(jù)中心運行更高的電力負載。 數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中流體動力組件的設(shè)計注意事項 據(jù) Chopek 稱，冷卻系統(tǒng)的閉環(huán)、低壓設(shè)計有助于使其成為相對簡單的解決方案。此外，它們在氣候控制設(shè)施中的使用消除了一些環(huán)境因素，如果系統(tǒng)位于暴露在惡劣的夏季或冬季天氣條件下的建筑設(shè)備中，則可能必須考慮這些因素。
派克漢尼汾解決方案 Parker Hannifin進行了多項測試，以確保其用于數(shù)據(jù)中心的快速插拔接頭和其他組件提供無泄漏設(shè)計，以防止損壞敏感電子設(shè)備。 “但另一方面，失敗的代價非常高，”他說。“任何類型的流體泄漏都可能代價高昂，因此對無泄漏 [解決方案] 有非常高的標準。”他說，將用于數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的產(chǎn)品要經(jīng)過大量測試，以確保它們能夠提供無泄漏運行。 Bleday還指出了制造無泄漏組件的重要性。“對于我們所有的部件，我們都會嘗試最大限度地減少泄漏。但對于某些數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序來說，這一點更為關(guān)鍵，因為即使是少量的泄漏也會造成巨大的損害。 在文章“如何減少昂貴的流體系統(tǒng)泄漏和排放”中了解有關(guān)防止液壓系統(tǒng)泄漏的更多信息。 此外，需要確保流體純度，以防止芯片過熱。Chopek 解釋說，在更傳統(tǒng)的液冷應(yīng)用中，一旦冷卻液在高壓和高溫下通過系統(tǒng)，就不太擔心微生物積聚。但是，由于數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)使用水基解決方案和較低的壓力，因此人們更加擔心微生物生長的可能性，甚至軟管隨著時間的推移而破裂以及顆粒進入的可能性。 “因為芯片級別的流速非常小，任何類型的堵塞 [都可能導致] 芯片很快過熱，”他說。“所以，它們對任何類型的污染物都非常敏感，因為如果你不能冷卻芯片，它們會很快過熱，然后完全損失。” 確保高效的流動也是必要的。他說，要做到這一點，在快速插拔接頭和接頭上實現(xiàn)高流量和低壓降非常重要。這保證了冷卻系統(tǒng)的泵以最高效的方式運行。“這一切都是為了最大限度地減少電子設(shè)備附近的泄漏并最大限度地提高整個過程的效率，”他說。 在為數(shù)據(jù)中心開發(fā)產(chǎn)品時，還需要考慮空間限制。數(shù)據(jù)中心的可用安裝空間通常較少，因此需要使用緊湊且易于安裝的組件。具有小彎曲半徑的液壓軟管特別有利于簡化這些應(yīng)用中的布線。 這是 2024 年底發(fā)布的 Gates Data Master 數(shù)據(jù)中心冷卻軟管設(shè)計中的眾多因素之一。根據(jù) Haen 的說法，它提供了易于布線的靈活性和緊湊性，以適應(yīng)緊湊的服務(wù)器機架布局。2025 年初，該公司在其產(chǎn)品線中推出了另一種數(shù)據(jù)中心冷卻軟管 Data Master MegaFlex，該軟管還為狹小的安裝空間提供了靈活性，同時還提供了更高的流量。
Gates Data Master MegaFlex軟管經(jīng)過精心設(shè)計，可提供更大直徑的更高流量，適合用于維修數(shù)據(jù)中心的冷卻分配裝置和機架歧管。 Gates數(shù)據(jù)中心軟管的其他重要設(shè)計特點包括使用特殊復合材料來保持系統(tǒng)清潔度和阻燃性。 “為數(shù)據(jù)中心設(shè)計軟管解決方案是一項獨特的工程挑戰(zhàn)，”Haen 說。“最終，設(shè)計需要考慮該應(yīng)用中對產(chǎn)品的要求。 “在移動或工業(yè)環(huán)境中，可能對產(chǎn)品造成壓力的挑戰(zhàn)可能包括外部磨損、動態(tài)運動或劇烈的壓力變化。數(shù)據(jù)中心需要的解決方案非常注重減少污染和泄漏，同時重視靈活性和緊湊性，“他說。 Haen說，Gates 借鑒了其為多個行業(yè)開發(fā)流體動力技術(shù)的經(jīng)驗，以幫助設(shè)計這些軟管。“雖然 Data Master MegaFlex 是專門為冷卻應(yīng)用開發(fā)的，但其背后的基礎(chǔ)技術(shù)反映了從液壓、工業(yè)和汽車系統(tǒng)獲得的見解，”他說。 “例如，軟管的高柔性結(jié)構(gòu)植根于我們在工業(yè)應(yīng)用中的工作，而它與乙二醇水和冷卻液的化學相容性則源于我們在汽車熱管理應(yīng)用方面的歷史。這種專業(yè)知識的融合使我們能夠設(shè)計出非常適合一系列新興技術(shù)需求的產(chǎn)品。 Bleday表示，丹佛斯為數(shù)據(jù)中心提供現(xiàn)有產(chǎn)品和專門設(shè)計的組件的組合。根據(jù)行業(yè)和數(shù)據(jù)中心的哪個位置，組件的使用通常是決定因素。特定的軟管、接頭和其他組件是為在服務(wù)器機架內(nèi)使用而開發(fā)的，但隨著您從服務(wù)器進一步移動到所有冷卻和其他設(shè)備所在的位置，丹佛斯現(xiàn)有的許多工業(yè)液壓軟管、配件和制冷組件都可以使用。
丹佛斯動力解決方案 丹佛斯開發(fā)了用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器機架內(nèi)部的特定連接器和其他組件。 開放規(guī)范的市場 Chopek表示，數(shù)據(jù)中心市場是一個獨特的市場，因為它的規(guī)格是開放的。他解釋說，數(shù)據(jù)中心市場中的那些人“決定，與其競爭，不如讓每個人都同意的開放規(guī)范，而不是競爭，而不是競爭。 一個被稱為開放計算項目（OCP）的獨立機構(gòu)成立。來自數(shù)據(jù)中心市場工作的每一家大公司的代表都坐在該機構(gòu)中，并制定數(shù)據(jù)中心中使用的規(guī)范、流體動力和其他技術(shù)需要滿足的要求。 “因此，對于通用型快速插拔（UQD）接頭，他們會提出規(guī)格，并說 UQD 必須具有這種流速、這種內(nèi)徑、這種外徑和這種尺寸的占地面積，”Chopek 說。 Bleday將 OCP 等同于 ISO 或 SAE，因為它充當數(shù)據(jù)中心行業(yè)的聯(lián)合標準組。“我們正在標準化組件之間的連接，以便競爭對手的快速斷開插頭和插座仍然可以一起連接，并且仍然可以發(fā)揮所需的功能。” 組件供應(yīng)商可以提交其產(chǎn)品的圖紙，如果他們符合 OCP 機構(gòu)制定的規(guī)范，他們就可以成為成員，從而被視為滿足數(shù)據(jù)中心應(yīng)用需求的合格技術(shù)供應(yīng)商。 Chopek說，總體而言，質(zhì)量是滿足的最重要規(guī)格。希望為數(shù)據(jù)中心市場提供服務(wù)的流體動力公司需要證明他們的產(chǎn)品是無泄漏的，并且能夠滿足所有溫度、壓力和使用壽命要求。 丹佛斯、蓋茨和派克漢尼汾都是 OCP 成員，這使他們能夠?qū)⑺麄兊牧黧w動力專業(yè)知識帶到討論中，以確保在不影響所需性能的情況下實現(xiàn)所提出的標準。 數(shù)據(jù)中心的未來增長潛力 Haen表示，隨著 AI 和機器學習的加速采用，數(shù)據(jù)中心正面臨前所未有的熱管理挑戰(zhàn)。“傳統(tǒng)的空氣冷卻方法正在接近其性能極限，而冷卻正迅速成為管理強熱負荷的首選解決方案，”他說。 因此，流體動力元件有望在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中繼續(xù)發(fā)揮重要作用。 Bleday同意，隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)朝著更高的計算能力發(fā)展，冷卻將繼續(xù)變得更加普遍。他說，丹佛斯看到了冷卻市場的長期增長。“它在過去幾年里一直在增長，而且看起來不會很快停止增長。” 他說，在芯片之間移動水乙二醇的能力以及這種冷卻技術(shù)的效率將推動數(shù)據(jù)中心市場做出大量決策。“市面上有一些新技術(shù)，例如浸入式冷卻......但即便如此，你仍然需要制冷劑，你仍然需要這些冷卻能力，“Bleday 說。“我認為在這些應(yīng)用中總會有流體輸送和流體動力。”
上圖來源于網(wǎng)路 隨著更高水平的計算能力的需求增加，預計數(shù)據(jù)中心行業(yè)將繼續(xù)增加冷卻系統(tǒng)的使用，從而增加其中采用的各種流體動力組件。 現(xiàn)在為數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)的許多芯片都是 200 kW，但 Chopek 表示，該行業(yè)已經(jīng)在向 300 kW 邁進，并且已經(jīng)制定了使用 400 kW 選項的計劃。他說，當前的冷卻系統(tǒng)將能夠滿足這些更高容量芯片的熱管理要求，盡管這可能會帶來對更高流速的需求。 不過，該行業(yè)發(fā)展迅速，“在某個時候，芯片密度會達到如此之高，以至于你不得不使用制冷，”他說。Parker 確實提供一些制冷產(chǎn)品，但這是一個與不同的市場，因此可能需要一些投資來確保制冷產(chǎn)品能夠滿足數(shù)據(jù)中心的需求。 他看到液冷數(shù)據(jù)中心仍然存在，就像仍然存在風冷設(shè)施一樣。現(xiàn)有設(shè)施提供的計算能力已經(jīng)被使用，因此，隨著每種新的冷卻技術(shù)進入市場，它都會被添加到現(xiàn)有的技術(shù)中。 “你不能讓風冷數(shù)據(jù)中心變成液冷，你也不能讓液冷數(shù)據(jù)中心制冷，所以它們有點建立在彼此的基礎(chǔ)上，”Chopek 說。 “我可以想象，如果 3 年后，方面有足夠的產(chǎn)能，他們可能會......關(guān)閉一些風冷 [設(shè)施]，但我認為它 [冷卻系統(tǒng)] 會在一段時間內(nèi)過渡到制冷時繼續(xù)存在。 未來幾年數(shù)據(jù)中心的冷卻技術(shù)將如何發(fā)展還有待觀察。研究公司IDTechEx 目前預計冷卻將持續(xù)增長 在接下來的10年里。以及一個來自Endeavor Business Media合作伙伴網(wǎng)站Data Center Frontier的2025年2月報告表明冷卻是數(shù)據(jù)中心市場的長期趨勢。 至少在短期內(nèi)，冷卻似乎是數(shù)據(jù)中心市場的首選技術(shù)，這將在未來幾年為液壓和氣體流體輸送技術(shù)提供持續(xù)的機會。 關(guān)于作者 薩拉·詹森 |執(zhí)行編輯，Power & Motion Sara Jensen是Power & Motion的執(zhí)行編輯，她將覆蓋范圍擴大到現(xiàn)代流體動力領(lǐng)域，以及機電一體化和智能技術(shù)。她擁有超過 15 年的出版經(jīng)驗。在加入Power & Motion之前，她在一家為重型設(shè)備工程師開設(shè)的行業(yè)出版物工作了11年，其中最后3年擔任編輯和品牌領(lǐng)導。在 B2B 行業(yè)的職業(yè)生涯中，Sara 對各種重型設(shè)備行業(yè)（包括建筑、農(nóng)業(yè)、采礦和公路卡車）以及影響它們的系統(tǒng)和市場趨勢（如流體動力和電子運動控制技術(shù)）有了廣泛的了解。 |
|
|
