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AI服务器热到一定程度,风扇就没用了——按厂商测算,机柜功率一旦超过250千瓦,

AI服务器热到一定程度,风扇就没用了——按厂商测算,机柜功率一旦超过250千瓦,空气冷却直接变成瓶颈,一种方案反而是:把风扇拆掉。先说数字有多吓人。液冷厂商CoolIT披露的数据:机柜功率爬到250千瓦以上,传统的"70%液体+30%空气"混合散热就撑不住了——那30%空气要带走的热量高达75千瓦,单是一个机柜就得配一整套庞大的风冷系统,成本和占地谁都受不了。

一把吹风机开到最大档,功率约一点五千瓦。一百六十多把同时开,塞进一个冰箱大小的铁柜里,再指望几个风扇把热吹走,这就是250千瓦机柜要面对的局面。
这样的铁柜已经不是纸上谈兵。8月底,英伟达在财报电话会上确认新一代Vera Rubin已开始发货,9月启动批量出货。这种机柜单柜功耗在190千瓦以上,散热方案是100%全液冷,一个风扇都没有。各家机构给的功率数字不一,有的说二百二十多千瓦,但都离250这条线不远。
风扇为什么扛不住?根子在空气。空气是个很差的"搬运工",有测算说,冷却液携带热量的本事是空气的3500倍。风冷机柜的舒适区本来就窄,风冷能承受的单柜功率大约只有20到30千瓦。
过去的折中办法,是让液体管大头、空气管小头,大约七成热量交给液体,三成留给风。功率不高时,这样分很划算。
CoolIT算的就是这笔账。机柜过了250千瓦左右,留给空气的三成,就成了单个机柜里75千瓦的热负荷,要另配一套空气系统,成本和占地几乎没人愿意接受。75千瓦已经比一个风冷机柜的极限高出一大截,等于每个柜子旁边都得蹲着一台大空调。
于是路线只剩一条:液体包到底。空气承担的热量降到总量的1%以下,服务器就能不装风扇。按CoolIT自己的模型,这种全热捕获会成为旗舰级整机柜产品的标准设计,时间线放到2028年。同一份材料还提到,机柜功率仍在朝1兆瓦,也就是1000千瓦的方向爬升。
不过,拆风扇比听上去难。风扇过去是个"顺带干活"的角色:处理器有专门的水冷板,内存、硬盘、网口、电源这些小部件,靠风吹吹就行。现在芯片功耗一代比一代高,热量往四周外溢,这些配角也烫得受不了。
今年10月12日至15日,开放计算项目的全球峰会在美国圣何塞举行,这个趋势在展台上看得很清楚。电源架和网络交换机,成了下一批要上液冷的对象。英伟达与电源厂商Megmeet在会上谈到,正在开发完全无风扇的100%液冷电源架。台达、Flex也各自展出了液冷电源架。
另一边,CoolIT宣布与Stäubli合作,给可插拔光模块做冷板。光模块就是插在交换机端口上、负责收发光信号的小部件。连它都要接水管,风扇的地盘已经所剩无几。

机柜里清静了,机柜外却热闹起来。供电方式也在改:一种放在服务器机柜旁边的"边车",把交流电转成800伏直流电,电源架和备用电池也随之搬出服务器柜。德国厂商Rittal则展示了把机柜、水冷和供电捆成一个整体的方案,兆瓦级算力可以装进几平方米的空间。
水路也要跟着铺开。有分析提到,这类设计要求设施里的液冷管路通到每一个电源机柜,而不只是算力机柜。对新建机房,这是设计时就能一并解决的事;对老机房,等于要动一次大手术。
还有一个细节:这套系统用的并不是冰水。英伟达公开的资料里,冷却液温度可以高达45摄氏度。差不多是洗澡水偏烫的温度。水温给得高,机房里压缩机制冷的负担就能轻不少,这也是液冷在电费上算得过账的原因之一。
250千瓦这条线,来自CoolIT自己的测算。介绍这套说法的IEEE Spectrum文章,页面注明由CoolIT供稿。
风扇退场,表面看是一个零件被拿掉,背后其实是散热的算法变了。以前的思路是给芯片降温,现在要给整个机柜、整座机房算热账。空气的搬运能力有天花板,功率一过某个刻度,再好的风扇也补不上缺口。
250千瓦是厂商划的线,现实中的新机柜落在190到230千瓦之间,说明这条线更像趋势的刻度,而不是一个精确的开关。真正的变化是连锁的:液体接管之后,电源、光模块、管路、供电电压乃至老机房的改造都得跟着换一遍。
接下来决定普及速度的,大概不是水冷板够不够先进,而是管路接口能不能长期不漏、改造成本能不能摊平、电力能不能跟上。散热这件事,已经从机房的后勤环节,变成和芯片同等分量的设计前提。