Datacenterets flydende kølekrig: Vandkølede skruekølere erstatter luftkøling

En krig uden krudt er besluttet.
I maj 2026 kastede H3C en bombe ved NAVIGATE-topmødet: high-density, high-density, fuldt væskekølede S90000-system, med 576 kerner og datacenter PUE faldende under 1,05.
Omkring samme tid afslørede NVIDIA sit trumfkort, Vera Rubin NVL72, den første arkitektur, der var 100 % væskekølet på GTC-konferencen. Fra 700W på H100 til 2000W af Rubin til 500W på Vermeer, steg MCU'ens strømforbrug i vejret.
For blot få år siden var de primære køleløsninger til datacentre luftkølede præcisionsklimaanlæg og vandkølede skruekølere. De dannede rygraden i industrien, hvor PUE generelt lå mellem 1,4 og 1,65, mens COP er næsten konstant mellem 3,5 og 4,5.
Men nu blev de sparket af scenen.
Ikke gradvis tilbagegang, men strukturel udfasning.
Vandkølede skruekølere: Engang "kongen af ​​energieffektivitet", nu en "politisk fælde." For at forstå, hvor drastisk ændringen er, må vi først se på, hvor magtfuld den "konge", der blev erstattet, var.
Vandkølede skruekølere, som har dobbeltskruekompressorer i deres kerne, har kølekapaciteter fra 700 til 1000 kW, med typiske COP-værdier fra 5,8 til 6,2, og nogle avancerede modeller nærmer sig endda 6,5. De anvender skal-og-rør-kondensatorer, oversvømmede fordampere og elektroniske ekspansionsventiler og er udstyret med et intelligent mikrocomputerstyringssystem, der understøtter trinløs energiregulering for nøjagtigt at imødekomme efterspørgslen i belastningsområdet på 10 % til 100 %.
Systemet har været brugt i årtier i industrier som kemikalier, elektronik, farmaceutiske produkter og ny energi, og er uden tvivl "kongen af ​​industriel køling." En 500 tons vandkølet skruekøler, som kører 8.000 timer om året, er uforgængelig i et traditionelt datacenter.
Men her er problemet: dens loft er gulvet af AI-chips.
Når et racks effekttæthed springer fra de traditionelle 5-10kW til 60kW eller endda 130kW, og chippens TDP hopper fra 700W til 2000W, er køleeffekten af ​​en vandkølet skruekøler som at bruge en spand til at styre en brandhane - det er praktisk talt ikke blevet prøvet, men det er ikke blevet prøvet.
Det handler mere om politik. Den Nationale Udviklings- og Reformkommission har foreslået et hårdt mål for 2025 PUE, nemlig opførelse og renovering af en række nye og store datacentre inden 2025, hvoraf højst 1,2 vil være nationale hub-projekter. Shanghais nye smarte computercentre kræver mere end 50 % af dets væskekølingshylder, og datacentres datacentre har brug for 50 %.
Traditionelle vandkølede skruekølere understøtter luftkølesystemer. Det er ikke et spørgsmål om at være "lidt ringere", det er et spørgsmål om at være "totalt ukvalificeret".
Der er ikke noget galt med forkerte vandkølede skruekølere. De går simpelthen med strømmen.
Hvad gør fordelene ved væskekøling? Tre ord: hurtig, kold, økonomi. Væskekøling er ikke en ny teknologi. IBM begyndte at arbejde på væskekølede computere i 1960'erne og kom op med konceptet flydende dielektrisk køling i 1966. Men det var ikke før eksplosionen af ​​kunstig intelligens computerkraft, at væskekøling virkelig blev mainstream.
Årsagen er enkel: De fysiske grænser for luftkølede skruekølere og luftkølede og vandkølede skruekølere er blevet knust af kunstige intelligenschips.
Lad os lave nogle varmeafledningsberegninger. Hvor meget koldere er luft end væske? Svaret: væsker er 1000 til 3000 gange varmere end luft. Dette er ikke en "lidt bedre" skelnen, men en ødelæggende sejr i én henseende.
Når NVIDIAs H200-chip genererer mere end 30% af varme ved høj belastning, og når strømforbruget på mikrocomputere stiger fra 700W til 200W, bliver det traditionelle luftkølesystems varmeafledningsgrænse let overskredet som en væg. Luftkøling medfører risiko for lokale hotspots; temperaturudsving kan føre til afbrydelser i træningsmissioner, tilbagerulninger af kontrolpunkter og øget ventetid på netværkssynkronisering. For højtydende klynger kan enhver uplanlagt nedetid koste millioner af dollars.
Hvordan løser væskekøling dette problem? Hver metode har sine egne fordele.
Den første metode: Væskekøling med kold plade - den almindelige løsning og den hurtigste måde at industrialisere på.
Ved at bruge "ischips" på chippen strømmer væsker gennem mikrokanaler og tager varme direkte med sig. Løsningen kræver minimale ændringer af eksisterende serverarkitektur og er nem at implementere, hvilket gør den til det bedste valg til AI-infrastrukturimplementering fra 2025 til 2026. Både H3C's S90000 og Sugon's C7000-F faseskiftende koldplade flydende køleløsninger følger denne tilgang.
Kold panelvæske kan opnå en PUE på mindre end 1,2, nogle optimeringsordninger kan endda nå 1,1. Sammenlignet med konventionel luftkøling forbedrer væskekøling varmeafledningseffektiviteten med ca. 50 % og sparer over 30 % af spildt energi. Et stort til mellemstort smart computing-center med en kapacitet på 10 millioner kilowatt kan spare omkring 30 millioner dollars om året i elomkostninger.
Den anden metode: Nedsænket væskekøling - den ultimative løsning til at maksimere varmeafledningseffektiviteten.
Dette indebærer, at serveren nedsænkes fuldstændigt i isolerende kølevæske, hvor chippen kommer i direkte kontakt med væsken. Varme spredes direkte gennem fordampning af en væske eller forøgelse af dens specifikke varme. Løsningen er tusindvis af gange mere effektiv end luftkøling, med en PUE-stabilitet styret mellem 1,05 og 1,1, støj under 50 decibel og effekttæthed pr. enhed større end 100 kilowatt.
Alibabas nedsænkningskølesystem, der er installeret i Zhang Bei-datacentret, gjorde underværker efter to års drift: den kumulative fejlrate for komponenterne på den væskekølede server er 52,9 % lavere end den luftkølede servers. Dette sparer ikke kun strøm, men reducerer også vedligeholdelsesomkostningerne.
Nedsænkningsvæskekøling har dog også høje adgangsbarrierer - høje kølevæskeomkostninger, kompleks drift og vedligeholdelse og mangel på industristandarder. Derfor er afkøling af den kolde plade på kort sigt en prioritet, mens dykkøling er et supplement.
Markedsdata er ikke til at snuse til: krigen mellem 20 og 76,5 milliarder dollars. Tal er den mest ærlige bedømmelse.
Globale investeringer i væskekølede datacentre voksede støt til 26,32 milliarder dollars fra 2017 til 2025. Det kinesiske marked var mere aktivt og voksede fra 16,91 milliarder yuan i 2017 til 76,55 milliarder yuan i 2025, med en sammensat årlig vækstrate på 21 %%.
I 2026 accelererer det tal. I 2026 ser China Galaxy Securities markedet for væskekøling for AI-aktiverede smarte computercentre til omkring 20 milliarder yuan, servere og væskekøling i skyen til omkring 8-10 milliarder yuan, traditionelle industrier til omkring 2 milliarder yuan og Kinas væskekølingsservermarked til mere end 30 milliarder yuan.
Hvad med det traditionelle marked for præcisionsklimaanlæg? I 2024 oversteg Kinas markedsstørrelse for præcisionsklimaanlæg til datacenter 5 milliarder yuan, hvilket voksede med 29 % år-til-år. Ser det ud til, at det vokser? Men det er fordi eksisterende markeder stadig fordøjer det. På længere sigt vil flydende køleteknologi gradvist komprimere markedsandelen for præcisionsklimaanlæg i løbet af de næste 5-10 år, en irreversibel tendens.
Med hensyn til konkurrencemæssigt landskab har Sugon Digital Technology en markedsandel på 55,7 % til 61,3 % på markedet for flydende køleinfrastruktur, hvilket er førende på markedet i 3-4 på hinanden følgende år. Ved at bruge kunstig intelligens-effektive algoritmer reducerede Inviks iPower-serie præcisionsklimaanlæg PUE fra 1,8 til 1,3 ved test i den virkelige verden, hvilket sparer mere end $300.000 om året i elomkostninger. Huaweis Thermal Management Controller (TMU bruger AC/DC-dobbeltstrømsstruktur for at opnå "nul afbrydelse"-køling. Schneider Electrics SmartCool-terminalklimaanlæg energibesparende løsning Opnå 31 31 % tids- og strømbesparelse.
I stedet for at sidde på hænderne foretog disse traditionelle deltagere en desperat overgang til væskekøling. Omdannelsestempoet har dog ikke holdt trit med markedet, der er opslugt af væskekøling.
Hvor er den "sidste kampplads" for vandkølede skruekølere? At sige, at vandkølede skruekølere bliver udskiftet, betyder ikke, at de forsvinder i morgen.
I reoler med lav til medium tæthed --traditionelle datacentre, fabrikker og kommercielle bygninger med enkelt-enhedsreoler på mindre end 10 kW --vandkølede skruekølere -- forbliver vandkølede skruekølere den mest omkostningseffektive mulighed. De er teknisk modne, nemme at vedligeholde, har en lav startpris, og deres COP på 5,8 til 6,2 er ideel til disse scenarier.
Fra begyndelsen af ​​2025 er det samlede antal datacenterracks i landet over 8 millioner, domineret af medium- og lavdensitetsracks. Disse "gamle stativer" vil ikke blive erstattet natten over af væskekøling; i dette tilfælde har vandkølede skruekølere en henstandsperiode på fem til 10 år.
Denne henstandsperiode garanterer dog ikke sikkerhed.
Shanghai, Shenzhen, Guizhou og andre steder kræver udtrykkeligt, at andelen af ​​væskekølereoler i nye datacentre når op på mere end 50 procent, med PUE opgraderet til mindre end 1,4. Det betyder, at selvom du stadig bruger vandkølede skruekølere i dag, bliver du nødt til at bruge væskekøling til dit nye projekt i morgen.
Den dybere logik er, at væskekøling ikke kun fortrænger køleren, men hele kølestrukturen.
Den traditionelle struktur er "Cold Water Machine → Cooling Water → Precision Air Conditioning → cold air → chip" med lang kæde, højt tab og en høj PUE. Væskekølestruktur er "kold plade/immersion → væske → chip" med kort kæde, lavt tab og lav PUE. I den nye struktur bliver kølere "afkølet" - ved hjælp af højtemperaturkølevand og flydende kølepaneler til at sprede varmen direkte og helt omgå traditionelle kølere.
"Væskekøling vil være den næste trend inden for AI-computerkraft," sagde Nvidias CEO Jensen Huang ligeud. "I fremtiden vil 45 grader celsius varmt vand være nok til at køle chips over 80 grader celsius uden behov for kølere."
Dette er ikke et forslag, men en konklusion.
Kort sagt: ikke "bedre", men "nødvendigt". Datacentermarkedet i 2026 gennemgår en ubarmhjertig elimineringsproces.
Ydeevnen for Den vandkølede skruekøler er ikke gået tabt, og dens 6,2 COP er blevet loftet i den luftkølede æra. På grund af fysikkens love er AI-chips ikke gennemførlige: varmeafledningskapaciteten af ​​luft og koldt vand er simpelthen ikke nok til at lave AI-chips.
Væskekøling er ikke et "bedre valg", men det "eneste valg". Når MCU'en bruger mere end 20 millioner kilowatt om året, når politikken kræver, at PUE skal være mindre end 1,25, når 10MW Smart Computing Center bruger mere end 30 millioner kilowatt om året, har du intet valg.
Fra vandkølede skruekølere til vandkølede skruekølere til væskekølere, er datacenterkøleteknologi blevet udviklet i mere end 60 år. Hver iteration blev drevet af kravene til computerkraft.
Men denne gang er det ikke efterspørgslen, der skubber det til dets grænser, det er selve fysikkens love.
Eraen med vandkølede skruekølere er ikke forbi, men dens gyldne tidsalder er ankommet. Det næste årti hører til væskekøling. Det er ikke fordi væskekøling er kompliceret, men fordi luftkølede skruekølere og luftkølede og vandkølede skruekølere virkelig har nået deres grænser.