随着人工智能技术的飞速发展，AI服务器作为算力的重要载体，其性能和散热需求不断提升，在当前“双碳”宏观形势与政策要求下，数据中心的能效和散热技术成为业界关注的焦点，本文将探讨AI服务器液冷与风冷两种散热方式的优劣，旨在为未来散热技术的发展提供参考。

一、AI服务器散热挑战

英伟达等头部厂商发布的新芯片功耗大幅提升，例如GB200的TDP（热设计功率）超过1000W，已远超传统风冷散热的上限800W，机柜整体散热需求也逼近风冷散热的极限，根据Uptime Institute的数据，一个标准42U机柜可部署约5台5U高的AI服务器，单机柜总功率超过20KW，而传统风冷方案通常只能解决12KW以内的机柜散热需求。

二、液冷技术的优势

液冷技术通过液体的高效导热和散热特性，显著提升了散热能力，相比空气，水的比热容是其1000-3500倍，导热率是其15-25倍，液冷系统可以更有效地应对高功耗芯片的散热需求，液冷系统还能降低PUE值，实现更高的能源效率。

1. 高效散热

液冷技术利用液体的高比热容和导热率，能够迅速带走服务器产生的热量，以英伟达DGX A100服务器为例，其额定功率为4KW，单机最大功率为6.5KW，采用液冷技术后，可以有效控制温度，避免过热问题。

浸没式液冷更是将发热器件完全浸泡在冷却液中，直接通过液体接触进行热交换，进一步降低了传热阻力，提高了散热效率。

2. 节能环保

液冷系统没有压缩机、风机等高耗电器件，仅需要水泵、传感器等少量耗电器件，从而显著降低了能耗，据研究机构测算，液冷数据中心PUE（电源使用效率）可降至1.2以下，相比传统风冷系统的1.35有明显优势。

液冷技术还可以减少制冷系统对环境的影响，符合国家对绿色节能的要求，随着“双碳”政策的推进，液冷技术将成为数据中心绿色转型的重要手段。

三、液冷技术的应用与挑战

液冷技术已经在国内外多个数据中心得到应用，中兴通讯的冷板式液冷解决方案，包括室外冷源、EDU（外部分配单元）、CDU（冷量分配单元）、一/二次侧管路、水处理装置等，实现了高效的散热和节能效果。

液冷技术的推广也面临一些挑战，液冷系统的前期投入较高，包括设备购置、安装和维护成本，液冷系统的稳定性和可靠性需要进一步验证，尤其是在大规模应用时，液冷技术的标准化和兼容性问题也需要解决，以便更好地适应不同类型和规模的数据中心。

四、风冷技术的局限

风冷技术作为传统的散热方式，主要依靠空气流动带走热量，随着AI服务器功耗的增加，风冷技术的局限性逐渐显现，风冷系统的散热能力有限，无法满足高功耗服务器的需求，风冷系统的能耗较高，不利于节能减排，风冷系统在高密度部署时容易出现局部热点问题，影响服务器的稳定性和寿命。

五、结论

液冷技术凭借其高效散热、节能环保的优势，正在逐步替代传统风冷技术，成为AI服务器散热的主流选择，虽然液冷技术的前期投入较高，但其长期的节能效果和稳定性能，使其成为未来数据中心建设的重要方向，随着技术的不断进步和应用的持续推广，液冷技术有望在AI时代发挥更加重要的作用。