冷卻

多元冷卻力挺AI資料中心

2025-12-19
根據國際能源總署(IEA)資料,資料中心目前約占全球總用電量的1%。隨著AI、邊緣運算與5G網路的快速發展,該比例預期將持續上升。

在資料中心整體能耗中,冷卻系統就占了約30%至40%,成為提升能源效率與推動永續轉型的關鍵環節。為了因應日益變化的需求,資料中心正逐步採取多元化的冷卻解決方案: 

1.氣冷技術(Air Cooling):氣冷是最傳統的散熱方式,利用風扇、散熱片與氣流循環,為處理器與記憶體等關鍵元件降溫。隨著冷熱通道配置與智慧風扇分區等技術進步,氣冷能進一步優化氣流與能源使用,具備成本效益高、維護簡便、相容性佳等優勢,目前約有99%的資料中心仍採用氣冷技術。然而,其能源效率與擴充性有限,難以因應高密度AI工作負載,且對HVAC系統依賴甚深,可能造成更高的用電與碳排放。

2.液冷技術(Liquid Cooling):直接液冷(DLC)透過小型熱交換器,將冷卻液直接導入發熱元件,以液體優異的導熱特性高效帶走熱能。這項技術能支援更高密度的伺服器配置,減少風扇使用以降低噪音,並以更低的能耗應對更高的熱負載。據估計,液冷技術市場正以20%的年均複合成長率持續擴張。

以Dell PowerEdge XE9680L為例,該款伺服器採用戴爾科技的DLC液冷設計,將冷卻液直接導入CPU與GPU等關鍵元件內部進行散熱。資料中心導入液冷方案,可望降低40%至50%的冷卻能耗,同時提升電力使用效率。

3.整合式機架可擴充系統與混合式冷卻解決方案:混合式冷卻技術結合液冷與氣冷兩種系統的優勢。其設計採用直接晶片液冷處理CPU、GPU等重要元件,同時透過氣冷技術維持整體環境溫度,並為記憶體等其他零組件進行輔助散熱。

IR7000是戴爾科技依據OCP標準Orv3設計打造的多世代機架基礎架構,並進一步強化對混合式冷卻環境的支援。搭載業界首創的Dell PowerCool Enclosed Rear Door Heat Exchanger(eRDHx)技術,IR7000能將100%的IT熱能轉換為液冷散熱。這項設計結合了直接晶片液冷與氣流回收機制,透過盲插式快速斷開接頭導入冷卻液,同時將伺服器餘熱氣流轉化為液體散熱,實現高效熱能管理。

<本文作者:廖仁祥現為台灣戴爾科技集團總經理>


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