當(dāng)AI大模型參數(shù)規(guī)模從千億級(jí)向萬億級(jí)躍遷，單機(jī)柜功耗從4KW飆升至50KW以上，數(shù)據(jù)中心散熱問題已從幕后走向臺(tái)前，成為制約算力發(fā)展的核心瓶頸。在內(nèi)蒙古和林格爾新區(qū)，中國(guó)移動(dòng)呼和浩特智算中心以冷板式液冷技術(shù)為核心，構(gòu)建起覆蓋芯片到園區(qū)的全鏈路節(jié)能體系，將智算區(qū)PUE（電能利用效率）壓至1.15的全球頂尖水平，年節(jié)電量相當(dāng)于1.7萬戶家庭全年用電，為AI算力時(shí)代提供了綠色轉(zhuǎn)型的標(biāo)桿方案。

傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。AI智算中心因GPU/NPU高密度部署，單機(jī)柜功率突破30KW并向100KW邁進(jìn)，單顆芯片熱流密度超300W/cm2，相當(dāng)于在指甲蓋大小面積上持續(xù)點(diǎn)亮300瓦燈泡?？諝鈱?dǎo)熱能力僅為液體的1/25，導(dǎo)致25KW以上機(jī)柜極易形成局部熱點(diǎn)，直接引發(fā)芯片降頻、服務(wù)器宕機(jī)等問題。更嚴(yán)峻的是，全國(guó)在用風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心PUE普遍高于1.4，制冷能耗占總能耗30%-40%，既推高運(yùn)營(yíng)成本，又與國(guó)家"雙碳"目標(biāo)形成尖銳矛盾。

和林格爾新區(qū)的天然稟賦為液冷技術(shù)落地提供了理想條件。呼和浩特年平均氣溫7.7℃，每年約6個(gè)月可完全依賴自然冷源散熱，同等技術(shù)條件下較南方地區(qū)節(jié)電20%以上。內(nèi)蒙古新能源發(fā)電量全國(guó)第一，該中心通過"風(fēng)-光-儲(chǔ)"一體化模式實(shí)現(xiàn)綠電直供，2024年綠電交易占比達(dá)77%，2025年目標(biāo)突破80%，含稅電價(jià)低至0.365元/度。這種"地理+能源"的雙重優(yōu)勢(shì)，使中心在建設(shè)初期就具備低PUE基因，堪稱中國(guó)版的"綠色算力冰島"。

技術(shù)突破方面，該中心采用冷板式液冷技術(shù)，在CPU、GPU等高熱芯片表面安裝定制化金屬冷板，讓絕緣冷卻液在微米級(jí)流道中高速循環(huán)，直接帶走90%以上熱量。升溫后的冷卻液通過CDU冷卻分配單元與閉式冷卻塔完成熱交換，形成全封閉、零泄漏的散熱閉環(huán)。相比傳統(tǒng)風(fēng)冷，這種"精準(zhǔn)滴灌"式散熱效率提升25倍，剩余10%機(jī)房環(huán)境散熱采用水冷前門+熱管背板空調(diào)，制冷效率提升63%，空調(diào)能耗降低66%。冬季啟用的余熱回收系統(tǒng)，將服務(wù)器廢熱用于園區(qū)供暖，年減碳超1000噸。

全鏈路智能溫控平臺(tái)是該系統(tǒng)的"神經(jīng)中樞"。通過華為能效調(diào)優(yōu)解決方案，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)芯片溫度、管路流量壓力等參數(shù)，利用AI算法動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)冷卻液流速、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與制冷功率，實(shí)現(xiàn)"負(fù)載變、溫度變、制冷量同步變"。即使在萬卡集群滿負(fù)荷訓(xùn)練場(chǎng)景下，也能將芯片溫度控制在最優(yōu)區(qū)間，確保PUE穩(wěn)定在1.15。目前該中心已建成國(guó)內(nèi)首個(gè)超萬卡國(guó)產(chǎn)液冷智算集群，部署2950臺(tái)服務(wù)器，總算力達(dá)6.7EFLOPS，單機(jī)柜功耗突破56KW，是傳統(tǒng)風(fēng)冷機(jī)柜的10倍以上。

經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益同樣顯著。按當(dāng)前負(fù)荷測(cè)算，該方案年節(jié)電1719萬度，節(jié)省電費(fèi)619萬元，節(jié)水9.5萬噸、節(jié)省水費(fèi)86萬元。試點(diǎn)項(xiàng)目對(duì)比風(fēng)冷方案年節(jié)電94.2萬度，碳排放降低24.6%。從全生命周期看，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤19萬噸，減少二氧化碳排放63.5萬噸，配合高比例綠電使用，成為"東數(shù)西算"工程的綠色低碳樣板。更關(guān)鍵的是，液冷技術(shù)徹底打開了算力上限，為萬卡級(jí)AI集群部署掃清物理障礙。

在支撐國(guó)產(chǎn)算力自主可控方面，該中心已落地華為昇騰、天數(shù)智芯等五類本土芯片，搭載1.98萬張AI訓(xùn)練卡、近萬張推理卡，國(guó)產(chǎn)芯片算力占比超85%。通過統(tǒng)一算力池化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙芯混訓(xùn)效率超90%，三芯混訓(xùn)完成驗(yàn)證并投入生產(chǎn)。穩(wěn)定的液冷環(huán)境為多元芯片協(xié)同運(yùn)行提供了可靠保障，目前中心已孵化出政務(wù)、醫(yī)療、工業(yè)等40余款行業(yè)大模型，吸引字節(jié)跳動(dòng)、智譜AI等113家企業(yè)入駐。

盡管液冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，但其規(guī)?；茝V仍面臨挑戰(zhàn)。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一導(dǎo)致服務(wù)器與機(jī)柜接口互不兼容，冷板式系統(tǒng)的漏液風(fēng)險(xiǎn)對(duì)密封工藝提出極高要求，初期投資成本較風(fēng)冷高出30%-50%。針對(duì)這些痛點(diǎn)，中國(guó)移動(dòng)正牽頭制定液冷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)機(jī)柜與服務(wù)器解耦；通過全封閉管路設(shè)計(jì)、高精度光纖傳感等技術(shù)規(guī)避漏液風(fēng)險(xiǎn)；隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟，液冷方案投資回收期已縮短至2-3年，長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)勢(shì)顯著。據(jù)預(yù)測(cè)，冷板式液冷與單相浸沒式液冷將成為主流技術(shù)路線，核心部件國(guó)產(chǎn)化率有望在2025年突破80%。