如今，數據中心運營商可選擇的冷卻方案比以往多得多。各類設施都能采用尖端散熱技術，包括直接芯片冷卻和浸沒式冷卻。?
但選擇越多，決策難度也越大 —— 如何確定最適合自身設施的系統？本文將詳解主流數據中心冷卻方式的優缺點，幫你做出明智選擇。
1. 計算機機房空調（CRAC）
早期，服務器數量較少，許多 “數據中心” 其實只是大型建筑內專門放置 IT 設備的房間，當時計算機機房空調（CRAC）被廣泛應用。即便冷卻技術不斷發展，仍有部分數據中心在沿用這一方案。?
CRAC 采用傳統空調系統，原理與家庭和辦公室空調類似，核心作用是防止服務器過熱。簡潔是其核心優勢，不僅易于理解，部署也很簡單。如果建筑本身已有中央空調系統，只需將冷風導向服務器區域即可投入使用。?
但 CRAC 的能源效率并不高，不適合以可持續發展為首要目標的數據中心。此外，它的制冷能力有限，難以滿足大規模數據中心的冷卻需求，無法輸送足夠風量來維持服務器的安全工作溫度。?
2. 蒸發冷卻
蒸發冷卻的原理是將液態水轉化為水蒸氣，過程中吸收熱量實現降溫。數據中心主要通過兩種方式應用該技術：直接蒸發冷卻讓機房空氣流經浸濕的膜；間接蒸發冷卻則借助熱交換器先冷卻空氣，再將其送入機房。?
這種冷卻方式性價比高、能源效率突出，安裝和運行成本相對較低，很適合希望降低能耗的數據中心。但它存在一個明顯短板：耗水量大。大型數據中心每天的耗水量可達數百萬加侖，這引發了可持續性擔憂，尤其對于將水資源消耗納入環境影響考量的運營商來說，需慎重選擇。?
3. 直接芯片冷卻（D2C）
直接芯片冷卻（D2C）精準瞄準熱源，實現高效散熱。系統通過發熱部件（如 CPU 和 GPU）附近的管道循環冷卻液，僅對需要冷卻的區域進行降溫。與傳統方式不同，D2C 不會浪費能源為機房內的空曠區域制冷，因此能源效率極高。同時，它不依賴水資源，可持續性表現優異。?
但 D2C 也有顯著缺點。其部署成本遠高于蒸發冷卻，對預算敏感的項目來說是不小的門檻。此外，該系統會增加服務器升級或改造的難度 —— 每次新增或改動服務器，都需要調整冷卻連接。冷卻液泄漏是另一個重要問題，可能導致系統故障。盡管冷卻液不導電，不太可能損壞 IT 設備，但泄漏仍會中斷運營，需要立即處理。?
4. 單相浸沒式冷卻
單相浸沒式冷卻直接將 IT 設備浸入非導電性液體中，液體能高效吸收并散發熱量。這種方式摒棄了傳統的空氣或水冷方案，是一種高效且可持續的選擇。?
相比直接芯片冷卻系統，單相浸沒式冷卻的泄漏風險更低。即便發生泄漏，也能在問題惡化前及時發現并處理。而且該系統環保性能出色，能耗低且不消耗水資源。?
高成本是其主要劣勢。有分析顯示，搭建一套可冷卻 1?兆瓦服務器設備的單相浸沒式冷卻系統，成本約為 100?萬美元，而同類直接芯片冷卻系統僅需約 65?萬美元。對于平均容量在 100?兆瓦左右的大型數據中心來說，這樣的成本顯然難以承受。?
5. 多相浸沒式冷卻
作為冷卻技術的前沿方案，多相浸沒式冷卻在單相系統的基礎上升級而來。它同樣將 IT 設備浸入非導電性液體，但這種液體接觸設備熱量時會沸騰。液體蒸發過程中能快速帶走熱量，是目前速度最快、效果最好的冷卻方案之一。?
其核心優勢是超高效率。沸騰蒸發的散熱速度遠超單相系統（單相系統僅依靠液體吸收熱量，不發生沸騰），因此特別適合對冷卻能力有極致要求的高性能數據中心。
但高效的背后是高昂的成本。多相浸沒式冷卻是主流冷卻系統中價格最高的，對于預算有限的數據中心來說并不實用。
如何為你的數據中心選擇合適的冷卻系統？
了解了以上五種主流冷卻技術后，選擇理想方案需要全面評估財務狀況和可持續發展目標。每種方式都有獨特優勢和取舍，決策需基于自身的核心需求和運營場景。?
若追求成本效益，蒸發冷卻通常是首選。其較低的安裝和運行成本，適合注重控制前期投入的數據中心。但如果是大型建筑內的小型機房，且已有完善的空調系統，CRAC 可能更具成本優勢。?
多相浸沒式冷卻是可持續性最佳的選擇，散熱效率無可比擬，但價格也最高；單相浸沒式冷卻僅略便宜一些。如果數據中心將可持續性和性能放在首位，且預算充足，這兩種系統會是合適的選擇。?
直接芯片冷卻則處于中間地帶。雖然初始投入高于蒸發冷卻，但高效的能源設計能降低長期運營成本，同時在能耗和水資源消耗方面也具備出色的可持續性。?
歸根結底，合適的冷卻系統取決于數據中心的規模、預算和可持續發展目標。權衡這些因素，就能找到最契合自身運營重點的方案。?
