阿里云仁和数据中心：打造面向未来的“大数据中心服务”核心竞争力

仁和数据中心是全球最大规模单相浸没液冷生产集群，也是中国首座绿色等级达5A级的全浸没液冷数据中心，还获得当前数据中心行业对智能化运营等级评估认证的最高水平——“数字化管理平台level5”的荣誉认证

针对传统数据中心能耗消耗巨大的瓶颈，阿里云高可靠数据中心浸没液冷架构系统采用极简设计，首创对现有服务器及数据中心整体完全融合创新架构，将服务器浸泡在特殊的绝缘冷却液里，运算产生的热量可被直接吸收进入外循环冷却，全程用于散热的能耗幾乎为零。

在万物皆可“云”的时代，数据中心已成为新基建的重要底座。2020年4月，习近平总书记在浙江考察时指出，要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设，着力壮大新增长点、形成发展新动能。

近年来，在贵州成功转型为“大数据之都”后，上海、山东、四川等多个省市均开始进行大数据中心建设。规模化建设的背后，海量数据的吞吐和运算使数据中心面临着电量和散热需求激增的问题，而应用液冷技术则成为解决数据中心节能降耗的重要途径，液冷数据中心一度成为各地角逐的“网红”。

在数字经济大省浙江，便“藏”着一座全球规模最大的单相浸没液冷生产集群——阿里云计算杭州仁和液冷数据中心（以下简称“仁和数据中心”）。同时，这里也是全国首座绿色等级达5A级的全浸没液冷数据中心。

那么，究竟什么是液冷数据中心？这座全球“最大”液冷数据中心眼下又发挥了怎样的作用？

助力数据中心节能减碳，给服务器“泡个澡”

液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心，与传统风冷服务器相比，液冷服务器的热量导出方式有着显著的区别：液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒，为发热部件进行换热，从而带走热量的技术；而液冷服务器是指将液体注入服务器，通过冷热交换带走服务器热量的一种服务器。

这一技术为何受到如此多的关注？

当前，全国各大数据中心大多都面临着自身的能耗问题。由于冷却系统耗能占比高、可优化空间大，故而通过改善数据中心的制冷方式来降低数据中心能耗，已经成为推进我国数据中心高质量发展、节能减排的必要措施之一。

仁和数据中心采用的单相浸没式液冷技术是有效降低能耗的一把“利器”——针对传统数据中心能耗消耗巨大的瓶颈，阿里云高可靠数据中心浸没液冷架构系统采用极简设计，将服务器浸泡在特殊的绝缘冷却液里，运算产生的热量可被直接吸收进入外循环冷却，全程用于散热的能耗几乎为零。简单理解，就是在满足可靠性要求下实现去除空调、冷机部件，通过给服务器局部冷却、整体“淋浴”甚至全部“泡澡”的方式散热。

“通过这种形式的热传导效率要比传统的风冷服务器高百倍，节能效果超过70%，实现了数据中心100%无机械制冷。”据仁和数据中心相关负责人介绍，单相浸没式液冷技术就是为解决IT设备散热问题，液体的潜热巨大，可达到以比较高的冷却液温度实现循环，从而满足IT设备稳定运行的需要。

据了解，在国标里，风冷数据中心为了让IT设备稳定运行，要求以18摄氏度到27摄氏度冷空气吹过，但是在浸没式液冷里面液体温度可以调到30多摄氏度。除了充分优化IT设备散热效果、提升稳定性和寿命外，使用浸没式液冷技术的设备故障率可下降一半以上且噪音值非常低。

值得一提的是，在极大地降低数据中心的能耗的同时，通过单相浸没式液冷技术，仁和数据中心还进一步提高了单位电力资源的算力产出，增幅约35%，且在不受任何气候条件和地理位置的限制下，数据中心年均PUE（数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值）可低至1.09。

这是一个什么概念？根据工信部数据统计，目前传统大型风冷数据中心的PUE值约在1.55左右。如果单相浸没式液冷数据中心部署方案能在全国范围推广，每年可节省上千亿度电、近亿吨碳排放。

“阿里云已经规模应用液冷技术及其控制方法，做到了电力资源的最有效利用、云计算运营的低碳节能，在‘双碳目标的背景下，以及数字时代具有深远的意义，是打造绿色低碳的新型基础设施不可或缺的坚实技术底座。”

推动液冷产业化、规模化建设，为大数据产业注入更多动能

当前，全球各大企业已在液冷数据中心展开激烈角逐，而回溯阿里巴巴在液冷领域的尝试，可谓谋划得时。

将视线拉回到2016年，当时阿里云首次推出浸没液冷系统，掀起业内的热评。2020年1月，阿里云在不断推进自身技术迭代的同时，主导液冷多项标准制定发布，并首次将《浸没式液冷数据中心技术规范》向全社会开源，再次引起关注。这项旨在用一套标准流程，为下一代绿色基地型数据中心的建设提供设计依据的规范，提高了国内单相浸没式液冷技术的普及，降低行业的能耗水平。

同年9月，仁和数据中心作为全球首座年均PUE达1.09的绿色节能型单相浸没式液冷数据中心在浙江正式揭幕，在同月召开的ODCC（中国开放数据中心委员会）年度峰会上，仁和数据中心一举获得了ODCC与绿色网格的联合评审并被授予绿色等级为5A（设计类）的认证，成为国内首座绿色等级达到5A的液冷数据中心。除此之外，仁和数据中心A楼在DC—TECH数据中心智能化运营等级评估中获得“数字化管理平台level5”荣誉等级认证，这是当前数据中心行业对智能化运营等级评估认证的最高水平。

技术层面实现从0到1突破的同时，推动液冷产业化、规模化建设的产业效应和经济效应也逐渐显现。阿里云通过联合全球数十家合作伙伴，从芯片到服务器整机，再到基础设施及运营管理，形成了规模化商用液冷集群的示范。

据ODCC测算数据显示，预计到2030年，中国数据中心能耗总量将达到3800亿千瓦时左右。采用液冷技术可节省电能约1400亿千瓦时，以0.6元/千瓦时计算，约节省电费840亿元。而以生态环境部2022年最新电网排放因子0.581tCO2/MWh，约可降低碳排放0.8亿吨二氧化碳当量。

仁和数据中心自开服以来，不仅为阿里巴巴的整体业务提供了强大的动力，作为阿里超级数据中心的“老大哥”，也为浙江乃至全国大数据、算力等产业的集聚发展、融合应用注入了更多动能。

（本文由阿里云计算有限公司供稿）