给服务器泡个澡，《流浪2》的这项技术已照进现实｜科幻与现实的距离①

《流浪地球2》的热映点燃了大众的科幻热情，影片中的硬核黑科技令人印象深刻，诸如量子计算机、液冷服务器、3D打印、数字生命体等一系列前沿技术开始出圈，那这些充满未来感的技术和现实又有多少距离呢？澎湃号·湃客科技栏目联合至顶头条推出《科幻与现实的距离》专题，聊聊《流浪地球2》中出现的这些黑科技在当下的成熟度、行业应用情况和发展现状等。

本文为 澎湃号·湃客 × 至顶头条 联合出品

作者 | 李祥敬

在最近热映的科幻电影《流浪地球2》中，大家有没有留意到这两个画面：

一个是刘德华饰演的图恒宇希望用超强算力让女儿的数字生命可以更长久，所以他和团队一直在研发550系列产品，在研发过程中，他的团队成员从制冷液中拉出一台机器进行检查。

另一个是重启地球发动机需要启动3个根服务器，图恒宇进入已经受损的海下数据中心，启动北京的根服务器，在最后倒计时前他把自己和女儿的意识储存卡插到550W上完成了启动。

这两个画面中的未来科技，在现实世界其实早已存在，原型就是曙光还未正式发布的“缸式”浸没液冷计算机。

《流浪地球2》剧照

曙光数创高级副总裁张鹏告诉我们，《流浪地球2》影片涉及的数字生命等前沿技术，都需要强大的算力支撑，所以片方也第一时间找曙光，咨询了2058年的服务器应该是什么样子，曙光给出了全浸式液冷服务器的方案，符合他们对电影视觉上的诉求。

走出液冷技术的无人区

科幻电影为科学技术的发展埋下浪漫合理的想象种子，但其本身根植于现实工业基础与科技发展，《流浪地球2》也让更多人知道了浸没式液冷技术。

其实在上个世纪80年底，国外液冷技术已经有了探索，而国内还未开始。进入本世纪之后，液冷从服务器领域进入更广阔的数据中心领域。尤其是在中国提出“双碳”战略之后，液冷技术在国内得到了迅速发展。

在2011年底曙光内部就进行了立项，2012年经过了多番讨论，确定了冷板式液冷散热和浸没式液冷两个研发方向。

到了2015年，曙光第一批商用的冷板式液冷的设备上线，收到了大量应用场景的信息反馈，进一步改善液冷技术。

随后2017年推出了浸没式液冷服务器的原型机，2018年又推出了第一套商用化的浸没液冷的设备，形成了完善的液冷产品组合。

张鹏解释称，从PUE看，风冷大概是1.2到1.5数量级，冷板则可以做到1.1到1.25。目前，曙光部署的冷板式液冷能够让PUE降低到1.15-1.2之间，而浸没式液冷，特别是相变液冷，能将PUE控制在1.04到1.07之间，可以实现数据中心大幅度的节能降碳。

曙光自主研发的浸没式相变液冷技术以液体作为冷媒，将设备内部的CPU、内存、电源系统等发热部件产生的热量通过相变换热的方式转移出IT设备，再与水做热交换，最终将热量排出，以达到良好的降温节能效果。

据统计，若全国50%新建数据中心采用相变液冷技术，每年可省450亿度电，减排3000万吨二氧化碳。

目前一个标准化风冷机柜的功耗是5到8个千瓦，而未来五年，这会增加到15千瓦或者30千瓦，而当功耗上升到10千瓦，液冷会是首选散热方式。从投资成本角度看，总体拥有成本（TCO）也是最优的。

《流浪地球2》剧照

突破浸没式液冷的“难题”

目前在液冷服务器中冷板技术应用更多，比如发动机就是典型的冷板散热。冷板的难点更多在于产品设计和工艺，包括对服务器结构的理解，技术原理比较简单，目前全球很多大型数据中心都有应用。

全浸没式液冷是将主机、服务器放在一个高绝缘（不导电）、热稳定性非常好的一种氟化物里面，这样散热的均匀性更好。

但是浸没式液冷需要突破很多难题，比如冷媒的物性、毒理、热参数要非常合适。

电子元器件涉及到的材料太多，除了硅之外，还有很多金属类材料，这就要求冷媒一方面是跟材料不会发生任何的物理化学反应，另一方面是电信号、光信号不会受到干扰，现在在氟化物的液体中，环境是变化的，要确保SI（信号完整性）。

张鹏还提到，另外一个需要处理的难题是密封性，如果只是一个静密封，其实也并不难，而要实现动密封就另当别论了。因为服务器还要维护，涉及转接、插拔，这是结构的难题。

但曙光相信，冷板式液冷考虑了已有数据中心架构的设计，从某种意义上看是过渡性方案，而浸没式液冷才是终极趋势。

液冷数据中心已在路上奔跑

液冷技术正在从实验室走向商业应用，从小规模验证技术走向大规模量产技术阶段，推动数据中心向液冷技术发展也成为行业共识。

但张鹏介绍说，浸没式液冷由于改变了服务器的形态，供电方式、机房建设模式都会有很大的变化，以及用户的使用、运维、维修、更换、检查习惯需要一个接受的过程。传统数据中心进化为液冷数据中心还需要有很长的路要走。

现有面向互联网、通信、金融等行业的数据中心至少还得需要10到20年的时间才能从风冷逐渐切换到以冷板为主流的液冷模式。

目前互联网巨头的新建数据中心至少百分之三四十采用了冷板式液冷服务器。而对于大势所趋的浸没式液冷，由于从基础设施、数据中心、机房到整个服务器都要重新设计，所以需要更长时间才能全面推动。

随着社会对算力需求的增加，企业需要考虑更先进的冷却方式。如今，先进计算和人工智能领域都需要大量的算力支持，高密度功率的数据中心需求持续增加，浸没式液冷会是最佳选择。

物换星移，液冷会像风冷一样，随着产业链的成熟和分工，让《流浪地球2》中的场景变为现实，那时我们的数字生活会更加丰富，我们的地球也会更加绿色。