从数据中心诞生的那天起，高耗能就成为数据中心的“原罪”。
随着数据中心的高速发展， “东数西算”工程的全面启动以及“双碳”目标的提出，能耗快速增长成为数据中心产业发展中不可忽略的问题。根据统计，截止去年5月，我国数据中心年用电量已占全社会用电的2%左右，为确保实现碳达峰碳中和目标，国家及多个地方均推出了相应的政策法规及举措，对当前衡量数据中心能效利用率的主要指标PUE提出了明确的要求。
到2023年底，新建大型及以上数据中心PUE降低到1.3以下，严寒和寒冷地区力争降低到1.25以下；“东数西算”工程中，要求内蒙古、贵州、甘肃、宁夏，4处枢纽设立的数据中心集群PUE控制在1.2以内；京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝，4处枢纽设立的数据中心集群PUE控制在1.25以下。
如今数据中心的规模越来越大，部署的机架也更加密集，对服务器负载的要求越加苛刻，传统的风冷技术很难满足数据中心的制冷需求。在快速发展数据中心面前，风冷显得越发吃力。
数据中心降温难，风冷逐渐式微
现代化的数据中心承担了大量数据计算和存储，这对系统性能稳定度的要求与日俱增。为了提供更高能效来满足业务发展的需要，服务器乃至机房的散热就成为关键。
为保证建设及改造的政策合规性，数据中心需要从多个方面进行节能减碳，其中，制冷系统耗能巨大，仅次于IT设备，提升制冷效率成为降低PUE、实现节能减碳的重要手段。
在传统数据中心里，几乎有一半的电能消耗在了散热上，有数据统计，空调制冷的数据中心中，25%的能耗不是由计算设备产生而是由冷却系统产生。一般情况下，设备厂商标配的室外冷凝器设定的室外环境温度为35℃，在全球变暖的大气候条件下，我国很多区域夏季室外温度可以达到40℃以上。
室外机因环境温度升高，散热能力下降，导致空调系统无法正常工作。有资料研究表明，当室外机的进风温度每升高1℃，空调系统的 COP 下降约 3%，当进风温度超过45℃时将会严重影响空调系统的正常运行。
室外机散热不良，不管是对于空调系统组件，还是对机房的安全运行都危害极大，特别是在夏季高温工况下，也增加了机房运维的时间和成本，如果运维问题处理不及时，就可能导致系统故障甚至宕机。
根据ColocationAmerica发布的数据，早在2020年全球数据中心单机柜平均功率就达到16.5kW，根据相关数据显示，预计2025年，全球数据中心单机柜平均功率有望达到25kW。
实际上，风冷数据中心在15kW 机架以上非常低效。在数据中心发展的早期，由于其规模不大，且单机柜功率密度不高，一般以风冷式精密空调方案为主。但是随着整个服务器的主流芯片的功耗不断增长，单机柜功率密度将会从4KW、6KW增长到15KW到20KW，传统的风冷已无法满足数据中心散热的及时性要求。
传统风冷散热效果受自然冷源、气候等环境因素影响，解热极限相对较低。由于数据中心规划位置多为区域化集中布置，在数据中心机房密度提高，关键芯片及相关零部件功耗不断攀升的当下，风冷已经难以满足各地数据中心对低PUE值的追求，通过建设绿色数据中心来降低功耗和运营成本已势在必行。
绿色计算模式，PUE唤醒液冷第二春
作为数字化转型的重要基石，数据中心是实现绿色化发展和减污降碳的关键所在。企业面临的主要挑战是如何减少耗电量和水电费。想要实现这一目标，企业就必须在数据中心中引入绿色计算模式。
据国网能源研究院的测算：2020年，我国数据中心用电量突破2000亿千瓦时，占用电总量比重约2.7%；预计到2030年，这一数字将突破4000亿千瓦时，占比升至3.7%。另有统计显示，国内数据中心制冷系统用电量已与IT设备相当，在总用电量中占比高达40%。
随着数据中心绿色节能、高密度、超大规模的发展趋势，传统风冷型制冷技术已经无法满足所需的散热能力，液冷技术在沉寂多年后，再次焕发新春。
液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心，通过液体直接导向热源带走热量，不需要像风冷一样间接通过空气循环降温。液冷服务器的散热系统为液冷散热封闭循环模组，与环境温度为相对隔绝，不受环境影响。液冷服务器随着CPU负载加大，噪音也随之增大，并出现刺耳的噪声。而液冷服务器的噪音几乎为0分贝。
液冷技术最早可以追溯到上世纪60年代，当时，IBM推出了当时用来处理科学应用的大型计算机，为了确保大型机在长期的高速运算中不会发生过热而宕机的事件，IBM就研发了专门的液冷系统，虽然液冷有较好的实践成果，但在较低热度负荷时风冷的成本很低，且安装部署更为简单，所以在往后的几十年里，风冷系统一直占据着主导地位。
随着21世纪初云计算时代的到来，数据中心需要更高功率、大规模密集部署，液冷技术优势凸显，再次焕发新春。
与传统的风冷相比，液冷在高效制冷方面有着天然优势、有更大的散热能力，同体积液体带走热量是同体积空气的上千倍，液体导热能力是空气的25倍，相比传统风冷变冷却效果更好，可有效提升服务器的使用效率和稳定性。
随着5G时代、人工智能、以及工业互联网的飞速发展，数据中心能耗日益增大，加之政策对数据中心发展提出新要求，液冷将成为数据中心节能降耗的重要方式，是走向绿色发展的必由之路。
根据《中国液冷数据中心发展白皮书》预测，到2025年中国液冷数据中心市场规模将超千亿元，从风冷到液冷，数据中心改变的不仅是节能减排方式，更是整个数据中心技术产品形态、商业模式乃至生态的重塑。
毋庸置疑，凭借高效制冷、绿色环保、节能静音等诸多优势，过去几年也取得了可喜成绩，液冷数据中心在未来拥有广阔的市场前景，但想要推动液冷技术的突破创新和相关解决方案的进步并非一朝一夕。
液冷技术依然存在着行业标准不统一、液冷制冷能力有待进一步提升等挑战，其在数据中心的产业生态构建也尚需时日，需要所有厂商的共同努力，一起推动整个产业向前发展。
