高密度算力时代,海信风液同源一体化方案解锁数据中心冷却新路径
大模型、AI算力集群持续落地,服务器单机柜功率一路飙升,传统风冷散热瓶颈凸显,纯液冷前期投入门槛高、风液配比难以灵活适配业务迭代。如何平衡散热能力、建设成本与运维弹性?海信面向高密度算力中心推出风液同源整体解决方案,从行业趋势、系统架构到全栈产品,一站式解决算力中心散热痛点。
一|算力爆发
数据中心冷却迎来根本性变革
1高密度算力成为行业确定性趋势
AI大模型、智算中心、超算集群快速扩张,服务器芯片功耗成倍增长,单机柜功率从传统 5-8kW 攀升至 20kW、50kW 甚至超过100kW 级别。高密度算力场景下,散热不再是机房配套环节,而是决定集群稳定运行、PUE 指标、建设周期的核心瓶颈。
算力规模持续扩容,倒逼冷却技术完成迭代升级,行业冷却路线迎来分水岭。
2散热路线:风冷向液冷过渡,单一方案难以适配多元场景
从机柜功率密度与冷却方案适配曲线可以清晰看到:
• 风冷方案:针对低密机柜,成本低、运维简单,但面对 30kW 以上高负载,散热极限触顶,扩容改造难度大;
• 液冷方案:针对高密机柜,全液冷散热性能拉满,但一次性投资高,若机房算力分期上线、机柜负载参差不齐,资源浪费严重。
当前行业最大痛点 ――风液配比无统一标准。不同客户算力上线节奏不同、机柜功率梯度差异大,纯风冷、纯液冷二选一的模式灵活性不足,要么散热冗余不足,要么前期投入过高。在此行业矛盾下,海信风液同源一体化解决方案应运而生,一套系统兼容风冷、液冷两种散热模式,按需调配风液比例,完美适配算力分阶段部署需求。
二|海信风液同源解决方案
一套系统兼顾风冷+液冷双模式
不同于市场上风冷、液冷两套独立设备拼凑的方案,海信风液同源实现冷源、输配、末端同源共用,整套系统架构统一:
1冷源同源
风冷、液冷末端共用一套冷站系统,无需分别搭建冷水机组、配套管路;
2输配同源
统一CDU输配管网,仅通过阀门切换调节进入机柜的冷量形式;
3末端同源
机房同步部署风墙末端与液冷机柜,根据机柜实时功率动态分配风冷/液冷负载。
方案核心价值
1弹性适配算力分期建设
初期低密机柜仅启用风冷模式,节省初期投资;后期算力扩容、机柜功率提升,无需改造冷源主管路,直接开通液冷支路,平滑升级。
2降低机房改造门槛
老旧机房风冷改造无需全盘拆除原有管路,同源架构兼容存量基础设施,改造工期大幅缩短。
3优化全年PUE表现
春秋季充分利用自然冷干冷器,低负载机柜走风冷、超高负载机柜走液冷,分梯度利用自然冷源,全年制冷能耗显著下降。
三|全栈产品矩阵
覆盖冷源-输配-末端-余热回收全环节
海信打造完整算力冷却产品生态,大幅缩短项目交付 TTM 周期,设备兼容性、系统联动性远超第三方拼凑方案。
①冷源侧
五大核心产品,打造高效冷站
1正压液浮无油变频离心机
海信自主研发,全球首创的正压液浮技术。采用航天级Si3N4陶瓷轴承,摩擦功耗<1kW,采用液态制冷剂润滑,无需润滑油;超低密封间隙,气动效率提高4%;无需高精密电气元件,维保更便捷。
2永磁直驱变频离心机
通过高效永磁同步电机直接驱动叶轮,取消齿轮传动,提高传动效率。多物理场耦合气动技术,等熵效率达91.4%,基于数据中心工况COPc高达9.18,并支持快速重启功能。
3无油离心集成冷站
将高效无油离心机组、冷冻水泵、冷却水泵、自然冷却模块,冷却塔、系阀件管道等一体集成。施工周期缩短50%,占地面积减少30%,高效便捷。
4Free-cooling风冷无油变频离心机
基于高效无油离心压缩机的风冷冷水机组,COPc高达4.58。配置自然冷却盘管,全年高效制冷。
5干冷器自然冷系统
干冷器是液冷系统的室外高效散热设备。它利用环境冷空气,直接为来自服务器的温热冷却液降温,实现“免费冷却”,从而大幅降低数据中心制冷耗能,显著提升能源效率(PUE),是支撑高密度计算绿色运行的关键。
②|分配测:
CDU冷热分配单元
CDU作为风液同源系统输配核心,海信提供成熟机型适配不同场景:
•风-液型 L2A CDU:适配中小型智算机房、单机柜 30-60kW 梯度负载,集成换热、泵组、稳压模块,占地小巧;
•液-液型 L2L CDU:面向超大规模算力集群、超高密机柜,大流量循环设计,支持多机柜并联供液。
统一 CDU 管路系统,一套设备同时服务风冷风墙与液冷机柜末端,实现风液冷量统一调配。
③末端侧:近端+远端风墙全覆盖
兼顾高低密机柜
针对机房内低、中功率密度机柜,部署海信双源风墙末端:
•远端风墙:机房行间布置,适配 10-30kW 中等密度机柜,改造灵活;制冷量140-1000kW。
•近端风墙:机柜侧贴合式散热,散热效率更高。制冷量45-90kW,厚度600/400mm。
④余热回收系统:算力废热资源化
挖掘机房附加价值
算力设备运行产生大量稳定余热,海信配套完整余热回收解决方案:
1余热回收原理系统
通过回收液冷载冷剂携带的服务器废热,换热后产出 40-120℃热水;
2离心 / 螺杆式余热热泵
提升余热温度,回收热量可用于园区供暖、周边工业用热、员工生活热水、冬季机房预热,甚至对外供热创收。
在低碳、能耗双控政策下,余热回收可大幅降低园区综合能耗,助力数据中心获取绿色算力认证、碳积分。
案例应用
当前,海信产品已服务全国众多数据中心项目。
中联云港大同数据中心项目案例
中联绿色大数据产业基地项目,由中联云港数据科技股份有限公司投建,旗下山西中云智谷数据科技有限责任公司运营,规划总投资300亿元,园区用地1000亩。
海信提供8套磁悬浮集成冷站,大幅缩短施工周期。供水温度达22℃。集成自然冷却模块,具备预冷+完全自然冷却功能。机组具有快速重启功能,可在恢复供电后60S内快速启动,避免服务器宕机。
许昌边缘云计算中心
项目总投资约1.95亿元,建设1200个机架能力的边缘云计算中心。总建筑面积约13000m²,建设内容包括数据中心、网络中心、展示中心、UPS电源室、运维及办公用房等。
该项目采用3台1300RT高效变频离心机为机房提供冷源,采用2套水源多联机冬季回收机房内热量为周围辅助区域供热。
结语
AI 算力高速扩张时代,冷却方案不再是简单的 “选风冷还是液冷”,而是需要面向全生命周期、具备弹性扩容能力的一体化系统。海信依托多年中央空调技术沉淀,以风液同源解决方案为核心,搭配完整冷源、输配、末端、余热回收产品矩阵,为智算中心、超算中心、AI 集群提供高可靠、高节能、高灵活的新一代冷却解决方案,助力行业低碳算力建设落地。
同时,海信数据中心动环智能控制方案,可进一步实现机房设备与末端设备智能控制,确保系统高效率运行,降低PUE值。
海信将持续迭代液冷核心技术,针对超高密集群推出定制化优化方案,赋能国内算力基础设施高质量发展。