随着数据中心功率需求快速增长，机架功率密度正从常规的5-10kW向100kW以上跃升，甚至朝着1MW迈进。从芯片到冷却系统的整体供电方案必须跟上这一扩张趋势，这体现在800V数据中心架构的推进，以及对尖端电力电子设备与配套液冷技术的迫切需求。

传统风冷技术已力不从心，而先进液冷方案往往需要大量基础设施投入，现有数据中心难以承载。活跃于电信和数据中心行业的冷却解决方案提供商Airsys Cooling Technologies近期推出了PowerOne冷却系统。该公司正与多家新兴液冷企业共同发力，致力于为AI计算负载提供支持。

在PowerOne系统中，包含一项独特的喷雾冷却技术，它提供了介于冷板式液冷与浸没式液冷之间的中间选项。该方案省去了独立的冷却液分配单元(CDU)和压缩机，既精简了基础设施，又能释放更多冗余电力。

解决方案路径

如图1所示，PowerOne平台旨在为边缘计算、托管型、企业级直至超大规模数据中心提供可扩展的冷却方案，支持1MW到100MW以上的工作负载。

图1

该平台提供两种解决方案：其一是配备CDU、风机墙和冷水机的冷板式单相液冷方案;其二则是创新的喷雾冷却替代方案。

喷雾冷却技术

LiquidRack液体喷雾冷却系统属于Airsys提出的"服务器级液冷"新范畴。该设备将冷却介质(绝缘液体)直接喷洒至芯片表面，无需使用冷板(图2)。

图2

受热后的冷却液返回板式换热器时，热量被传递至水循环系统。加热后的水最终通过干冷器释放到大气中。

Airsys PowerOne副总裁Tony Fischels详细阐释了这项技术："这是具备浸没式冷却潜力的设备，但冷却液完全封闭在机架层面。"该设备支持高达170kW的功率密度，且兼容标准冷冻水温度。

"可以将浸没式冷却比作沐浴：服务器完全浸没在绝缘液体中;而LiquidRack更像淋浴系统，"Fischels比喻道，"虽然同样使用冷却液，但采用精准喷洒至芯片的方式。"

每个机架配备10个独立模组，包含专用泵和换热器。冷却液直接喷射至芯片后汇集至储液槽，再循环注入系统。

基础设施集约化

喷雾冷却方案的重要优势在于大幅精简冷却基础设施——仅需LiquidRack机组和干冷器即可运行。由于系统无压缩机，无需额外配置CDU或热能存储装置。这对于改造升级以适应AI负载的现有数据中心尤为重要，因为这些场地通常空间有限。

"冷板式单相液冷技术通常适用于从小型(<5MW)到大型数据中心的扩展，"Fischels指出，采用传统风冷技术的老旧数据中心往往缺乏扩容空间。

取消压缩机还能释放冗余电力，使数据中心能将更多电力分配给计算设备，或缩减供电基础设施规模。在北方气候区，压缩机需按夏季极端高温设计容量，但全年大部分时间处于闲置状态，而整个设施的发电机组、开关设备和配电系统却必须按此峰值配置。

"去除压缩机系统后，我们释放了原本仅为应对酷暑天气而预留的冗余电力，"Fischels解释道。数据中心可将这部分容量重新分配给计算单元，或全面缩减供电基础设施规模。

技术权衡

喷雾冷却在液冷技术谱系中占据独特位置。其散热性能优于风冷，又免除了冷板式液冷所需的CDU基础设施。虽然170kW的功率密度低于可处理200kW以上的浸没式冷却系统，但对多数应用场景已绰绰有余。空间受限的传统数据中心可从其紧凑设计中获益，而新建项目则可根据需求进行不同维度的权衡选择。