最强新风口来了，液冷引爆“东数西算”千亿黑马赛道

刚刚结束的北京冬奥会向全世界贡献了一场精彩的体育盛事，又一空前绝后的超级工程——“东数西算”正式启动，2022年的2月注定要青史留名。

2月18日，国家发改委同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。至此，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动。

那么问题来了，国家为什么要搞“东数西算”？从资源互补的角度来看，“东数西算”是最优解：西部地区优越的自然地理环境决定了适合发展数据中心，来处理经济发达的东部地区日益增长的数据和算力需求。“东数西算”成为中国第四大超级工程，延续“南水北调”、“西电东送”、“西气东输”，点燃中国未来三十年大趋势。

如果把眼光放长远一点，显然，“东数西算”还有国家更深层次的考量。究其背后原因，打造一体化大数据中心体系，已经到了十分紧迫的地步！

让我们先来看一组数据，2015年，我国数字经济总体规模为18.6万亿元，占GDP比重为27.5%，而2020年我国数字经济总体规模达到39.2万亿元，数字经济占GDP比重接近40%，短短五年，数字经济已经成为拉动国民经济不可忽视的一股力量。

而数字经济飞速发展的背后是“数据大爆炸”！根据CNNIC的最新报告，截至2021年12月，我国网民规模达10.32亿，互联网普及率达73.0%，人均每周上网时长达到28.5个小时。网上购物、外卖、休闲娱乐、出行......10亿网民几乎每秒都在“制造”数据。

根据IDC发布《数据时代2025》的报告，2018年全球产生的数据量达到33ZB，中国产生的数据量约为7.6ZB；预计到2025年，全球产生的数据量增长至175ZB，中国增长至48.6ZB，成为全球最大的数据圈。

光从数字看也许不够直观，按照1ZB相当于1.1万亿GB，如果把175ZB储存在DVD光盘中，那么DVD叠加起来的高度将是地球和月球距离的23倍（月地最近距离约39.3万公里），或者绕地球222圈（一圈约为四万公里）。

起初，数据的重要性只是反映在企业层面上，直到滴滴事件敲响了警钟！2021年6月30日，滴滴一反常态低调在纽交所挂牌上市，3天后接受网络安全审查，外界疯传“数据打包交给美国”，随后多个部门联合进驻。

值得反思的是，数字经济发展到今天，数据俨然已是国家的核心资产，更关系着国家安全。于是，全面开启“东数西算”，构建一体化大数据中心体系，是实现国家高质量发展的战略性工程。

“东数西算”一方面是让数据安全可控，另一方面是随着“双碳目标”的提出，数据中心这头“电老虎”不得不打了。

前面提到数字经济腾飞形成“数据大爆炸”，多年野蛮生长之下，数据中心是一头被忽视已久的“能耗巨兽”。从全球范围来看，《纽约时报》2012年的一份调查显示，数据中心的耗电量相当于30座核电站的发电量。

从国内来看，2020年，数据中心用电量已经占到了全社会总用电量的2.7%，总能耗超过2000亿千瓦时，相当于燃烧6000万吨煤排放1.6亿吨的二氧化碳的发电量，到2035年数据中心的用电需求将比2020年翻倍。

作为对比，上海2020年用电量1576亿千瓦时，三峡在2020年全年发电量创纪录，达到1118亿千瓦时，依然无法满足数据中心的用电。

如何把数据中心这头“能耗巨兽”关进笼子，发展绿色数字经济，对于我国在2060年前实现碳中和的目标意义重大，而“东数西算”就是极为重要的一环。此外，梳理近几年针对数据中心的政策，可以发现国家早有布局，“东数西算”并非突然出现，而是水到渠成。

从上图可以看出，政策从上而下频频收紧，留给数据中心转型的时间不多了，摆在数据中心面前只有2个选择，要么降PUE值达到标准，要么直接关闭。

在这里，PUE值是一种衡量数据中心基础设施能效的指标，计算公式为：PUE=数据中心总耗电/IT设备耗电，反应出数据中心用的电有多少是属于有效能耗。PUE值越接近1越节能，PUE值越大越耗能。

然而，一个痛心的事实是，数据中心的高能耗大部分是“无效的”，且运营成本大都用来交空调费了。根据华北电力大学一份研究，数据中心电力成本占其运营成本的56.7%，其中IT设备和制冷系统约占数据中心总能耗的80%，而各种制冷设备的电费则占了大头，据估计，在降温过程中所消耗的电力甚至占到数据中心总能耗的40%之多。

这是由于当前的数据中心散热方式较为传统，主要依靠风冷式和水冷式空调，缺点明显，造成能耗大、效率低，噪音高。而“东数西算”鼓励互联网巨头向西部建设数据中心，确实能大大降低建设、电力等成本，但降PUE值，关键还得在散热上下功夫！

此外，数字经济的飞速发展，高性能高密度计算需求也与日俱增，让数据中心吹空调就达到散热目的的能力已接近极限，亟需一种全新制冷技术来降PUE值，而液冷技术经过20多年发展，渐趋成熟并且开始落地应用，将掀起一场行业革命。

什么是液冷技术？顾名思义，液冷技术就是采用液体作为冷却介质，快速吸收热量，在汽化和液化过程中高效进行热传递，从而为电子设备散热。常用的冷却液包括水、矿物油、氟化液，其中水最便宜但易泄露损坏设备，矿物油有燃烧风险，氟化液最昂贵但绝缘性最佳应用范围最广。

根据接触方式，液冷分为直接冷却和间接冷却。直接冷却以浸没式液冷技术为主，通过室内室外两侧循环，冷却效率较高，适用于高密度数据中心机柜；间接冷却包括冷板式液冷技术和喷雾液冷技术，由此，构成了液冷解决方案三种主要技术路线。

液冷的优势到底在哪里？从下图可以看出，与风冷对比，液冷在节能、成本低、节约地面空间、CPU、机房环境等方方面面完胜，而其中浸没式液冷技术可以将PUE降到1.2以下，联合其他技术，可以趋近于1。

凭借突出的降PUE能力，在“双碳”背景下，液冷技术被视为“东数西算”最强逻辑，将跑出一匹“千亿黑马”。根据赛迪顾问的数据，保守测算出2019年中国液冷数据中心的市场规模为261亿元，乐观估计为351亿元，2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元。

其中，互联网、金融、电信、能源、生物、医疗将会是液冷数据中心应用的主力行业，预计2025年互联网行业液冷数据中心占比将达到24.0%，金融行业将达到25.0%，电信行业将达到23.0%。

随着“东数西算"全面启动，互联网巨头们纷纷抢滩数据中心，液冷走向商用。围绕液冷解决方案三种主要技术路线，互联网巨头们各有所爱，阿里巴巴选择了浸没式液冷，腾讯多年来深耕冷板液冷。

阿里云在京津冀、内蒙古等枢纽节点均有数据中心。前不久才为冬奥会提供底层数据支持的阿里云张北数据中心，部署了国内云计算数据中心规模最大的浸没式液冷集群；2020年正式投入的杭州数据中心，是全球最大全浸没液冷数据中心，初步估算，相比传统数据中心，阿里云杭州数据中心可每年省电7000万度。

腾讯在贵州、京津冀、成渝等枢纽节点均有布局，主攻的是液冷微模块数据中心。该系统采用冷板液体冷却技术，通过冷却水循环带走CPU热量，冷却水循环支持入口温度为37°C，散热量约占服务器总散热量的75%。 

华为也积极响应国家“东数西算”工程，布局了五大数据中心，目前已投入使用的华为云贵安数据中心一期，采用温冷冻水系统+热回收技术+液冷技术，三管齐下，PUE仅1.12，能源损耗仅12%，预计每年可节省电力10.1亿度，减少碳排放81万吨，相当于年植树3567万棵。

最后，对于液冷数据中心的发展还有一个好消息，我国首批数据中心液冷系列行业标准将于2022年4月1日起正式实施，该系列行标涵盖浸没式、冷板式等主要液冷方式的技术要求和测试方法，及液冷能源使用效率要求和测试方法、冷却液体技术要求和测试方法等内容，填补了当前国内外数据中心液冷行业标准的空白。