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为数据中心 “降温”:探访徐德好先生的热控研发之路

在当今数字化飞速发展的时代,数据已成为推动国家经济增长、社会进步以及科技创新的核心要素之一。随着云计算、大数据、人工智能等前沿技术的广泛应用,数据中心作为海量数据的承载与处理枢纽,其规模与数量呈现出爆发式增长。自2021年,国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合发布《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》,明确提出布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点,加快实施“东数西算”工程。近年来我国数据中心的建设步伐不断加快,无论是大型互联网企业的数据中心园区,还是各地政府推动建设的智慧城市数据中心,都在不断扩容升级。

然而随着人工智能生成内容(AIGC)的跨越式发展,算力需求呈爆炸式增长,带动了数据中心里的功耗和热管理需求的飞速上升。AI模型训练和推理过程中的高计算资源需求,导致服务器发热量大幅增加,对散热技术提出了更高的要求。根据Colocation America发布的数据,2020年全球数据中心单机柜平均功率已经达到16.5kW,比2008年增加了175%。

作为热控技术的行业领军人物,徐德好先生早已对此有所准备,他于2013年4月成立了南京艾科美热能科技有限公司,获得“南京领军型科技创业人才引进计划”支持,为中国热管理产业技术创新发展打响头炮。公司发展多年来荣获国家高新技术企业、中国产学研合作创新示范企业、中国产学研合作创新奖、江苏省科技型中小企业、南京市“瞪羚企业”等多种荣誉称号,在徐德好先生的带领下,公司成功组建江苏省传热工程技术研究中心、南京市未来装备热管理工程研究中心,协同国内多所知名高校,如清华大学,上海交通大学等建立了校企合作通道与机制,形成技术、产品的快速转化机制。

谈到热控技术的研发之路,徐德好先生非常谦虚。“以我主导研发的‘一种喷淋式机柜散热系统’为例,在喷淋装置的设计方面,当时遇到了不少技术瓶颈。如何确保喷淋装置能够精准地将冷却液以合适的雾化程度喷洒在设备表面,并且能够适应不同机柜尺寸和设备布局的要求,是团队需要攻克的关键问题。为此,我带领团队与机械设计专家、流体力学专家等进行了多次跨领域的合作研讨。他们通过计算机模拟、模型制作等多种手段,对喷淋装置的结构、喷头的形状和角度、喷射压力等参数进行反复优化,经过了几十次的设计修改和实验验证,才最终确定了现在的喷淋装置设计方案。”

“当然,装置最终得到高应用率并实际解决了难题的时候,我和技术团队都非常开心,这对于多年在热控技术问题攻坚努力的人来说实在是太难得了。”据悉,该装置通过高效的喷淋式散热方式,能够在短时间内迅速降低设备温度,确保服务器等设备在高负荷运行下依然能够保持良好的性能。例如,在一些大型数据中心的高功率机柜中,采用传统风冷散热方式时,设备温度在高负荷运行下往往会超过安全温度范围,导致性能下降甚至出现故障。而应用了该喷淋式机柜散热系统后,设备温度能够得到有效控制,即使在满负荷运行时,也能维持在合理的温度区间内,保障了设备的正常运行。此外,该系统还解决了传统散热方式能耗高的问题。传统的风冷散热方式需要通过大量的风扇持续运转来带动空气流动散热,能耗较大。而喷淋式机柜散热系统在散热过程中,主要依靠冷却液的蒸发吸热来带走热量,相较于传统方式,能耗大幅降低。据实际测试,在相同的散热需求下,该系统的能耗仅为传统风冷散热方式的三分之一左右,这对于数据中心这种能耗大户来说,无疑是一个巨大的节能优势,有助于降低数据中心的运营成本。

在采访的最后,徐德好先生满怀憧憬地描绘了未来发展绿色高能效散热冷却技术的蓝图。他表示,将继续扎根于技术创新的前沿阵地,一方面致力于优化现有的如喷淋式机柜散热系统等成熟技术,提升其散热精准度与能效比;另一方面大胆探索新型冷却介质,挖掘那些具备更高热传导性能且环保的材料,为散热领域注入新活力。徐德好先生坚信,通过这些努力,不仅能实现散热冷却技术的绿色高能效升级,更能助力各行业在节能减排的道路上大步迈进,为打造可持续发展的科技生态贡献重要力量。我们也期待着他在这条创新之路上不断传来新的捷报。(供稿人:南京艾科美热能科技有限公司 方鑫)