
从 GPU 到算力舱:AI 数据中心的基础设施正在发生什么变化?
AI数据中心基础设施的供电、冷却和空间布置,需要围绕同一套服务器配置一起规划。从机柜功率到液冷排热、舱内布局与工厂预制,梳理项目初期该先确认的工程输入。
液冷算力舱接口定得越早,报价越容易比较,现场接管和联调也越顺畅。从服务器机型出发,逐项确认CDU分工、供冷条件、流量压差、水质定压和失冷联动。

同样写着“液冷算力舱”,三份报价可能包含完全不同的设备:一份接到舱外供回水口就结束,一份含CDU和机柜歧管,还有一份把室外散热设备也算了进去。三份没法比,不是价格的问题,是范围的问题。把液冷算力舱接口落到图纸、工况和责任人,价格才在同一口径上,现场接入也才排得进计划。
这篇从采用单相冷板液冷的AI服务器出发,看询价阶段值得先定清的六类接口。下面的取值多数出自冷板式液冷的国家标准和液冷系统工程规程,出处列在文末。有两点先说清楚。一是GB/T 48023-2026属于推荐性国家标准,2027年2月1日起实施,现在还在过渡期。二是这类文件里的“应”指的是该标准自身的要求、“宜”是推荐做法,两者都不等于法律意义上的强制。询价文件要写明项目采用的标准版本、适用范围和验收要求。
热负荷要在同一配置下列清楚:服务器整机总功率是多少,其中冷板带走多少、留给舱内空气多少。GPU转了液冷,电源和网络设备照样向空气放热,这一份的大小决定舱内还要不要列间空调或风机墙。冷负荷里另有一块不在服务器身上,国标把冷却液流经循环泵、管路和水箱产生的温升也计入设计冷负荷。
首轮资料够用就行:服务器候选型号、机柜数量与尺寸、安装配置、分期扩容安排。机柜尺寸这一项不能拿风冷的习惯值顶替。液冷柜通常更宽更深,按风冷柜距排位,机位数会多算出来。平台还没定的话,几个候选机型并列着比,得到的布局比先拍一个统一的“每柜功率”更接近能用。
几何上最常被引用的数是架空地板下净高600 mm。GB/T 48023-2026第6.1.3条写成了“应”,但它带一个前提:液冷管路与供电、通信、网络主线路同时布置在地板下。强弱电走上部、地板下只走水管,这条就不适用。同一条还写了主管路不宜压在机柜正上方或正下方,水电宜分走前后通道。通道净宽1200 mm和楼面荷载10~15 kN/m²则不在这本标准里,出处是行业白皮书。所以“符合规范”这四个字,在这两项上指的不是它。
液—液CDU靠换热器把两个回路隔开:一侧把热量送往室外散热设备,一侧连接机柜与冷板,各有各的循环动力,液体不相通。结构不复杂,麻烦在称谓上。T/CECS 1722-2024叫“用冷侧”和“冷源侧”;T/CIE 的几本设计规范把贴冷板那侧叫“一次冷却环路”;多数设备厂商和通信行业白皮书的叫法,跟T/CIE正好反过来。三套并存,一个字写反,整段条件就对调了。图纸统一到1722那套,文件首页附一张对照表,这个坑就绕过去了。
供货清单要逐项落到人:室外散热设备、冷源侧泵组、CDU、舱内主管、机柜歧管、软管快接、冷却液、监测点,每一项谁供货、谁安装、谁充液、谁调试。其中两条要求会反过来改舱内布置。国标写的是用冷侧主管与分支应设检修阀门,两侧都应具备过滤,且过滤器与排气排液装置应支持在运行状态下维护更换。这里说的是系统保持运行时能换,不是带压拆装:待维护的那一段先隔离、泄压,再动手。这要求有一条能承担所需流量的备用过滤支路,双联过滤器切换是常见做法;只在单路过滤器两端加隔离阀,关掉就把这条供液路径断了。不管用哪种,舱内都得给阀组和操作留出位置。
交接点最好落到一个有编号的法兰、快接或端子上,写清配对件供方、连接规格、密封材料和安装位置。连接方式按口径分档,这一条是推荐做法:DN50及以下可焊接、法兰、卡盘或螺纹;大于DN50至DN80去掉螺纹;大于DN80只剩焊接和法兰。预制舱一路颠过来,大口径总管在厂内焊接成型,比到场拼接省事。舱外管口的坐标、运输封堵和连接顺序,跟总装图对得上就行。

CDU和室外散热设备要放在同一张工况表上比:热负荷、两侧供回液温度、流量、介质、设计环境条件。国标给的推荐区间是用冷侧供液从露点温度加3 ℃到40 ℃、供回液温差5~15 ℃,冷源侧供液15~35 ℃、温差同样5~15 ℃。工程规程T/CECS 1722-2024给单相冷板式的用冷侧供液是25~45 ℃、回液38~55 ℃。两份都是推荐区间,而且40~45 ℃这一段对不上;国标那张表还注明特殊产品按厂家要求确定。所以取哪一档,要结合项目采用哪一本标准和设备自身的允许工况定下来,写进询价文件。铭牌上的换热容量,也得跟着具体工况走。
用干冷器的话,温度是从服务器那头往室外一级一级推的:服务器允许多高的进液温度,CDU要吃掉多少换热端温差,冷源侧于是得给出多低的供液温度,干冷器在场地夏季设计干球温度下够不够得着。粗估可以按出水比环境干球高8~11 K试算,但这是个别资料给的经验区间,不是所有设备的固定规律,只能用来看方向:干球越高,能拿到的水温越高,到了高温地区,裸干冷器很容易就够不着服务器的允许进液温度。进报价的数不能用粗估,要看具体设备在目标负荷、介质和流量下的选型数据。温水冷板那本设计规范T/CIE 091-2020的说法是带条件的:极端高温工况下空气散热器的散热能力无法满足系统需求时,不宜采用或不宜单独采用,应配足够冷量的喷淋降温系统或与冷却塔并联。判据是散热能力够不够,不是地点在不在高温地区。
选型输入里还有一条容易漏:国标要求冷源设备按所在地气象站近20年的极端干球、湿球温度选,并且叠加项目热岛效应带来的温升。舱内这一头同时要看露点和低温管件的表面温度,保温、凝露监测、温控措施都从这里出。空气冷却设备各算各的选型工况,冷板之外那部分热量才有人接。
CDU如果自带循环泵,它对外给出的可用压差,得在设计流量下把最不利路径上的主管、阀件、过滤器、歧管、软管、快接和服务器压降全覆盖住。厂家报的若是泵的总压差,扣掉CDU内部损失,才是能分给外部管路的那部分。国标还要求用冷侧流量在额定流量的30%~100%范围内自动可调、供液温度稳态偏差不超出±1 ℃。分期上架、只装一半柜子的时候,工作点还落不落在这个区间,是另一笔账。
“总流量够”和“每台服务器都够”是两回事。国标把均流写成了可测的指标:分集液器各分液口的最大与最小流量之差,不超过各口平均值的10%;用冷侧各支路之间同样不超过10%;同规格冷板的流阻误差不超出±10%。但均流合格不等于流量够,各支路完全可以很均匀地一起偏低。所以除了核这三条均流指标,还要确认各机柜和服务器在设计工况下拿到的是所需流量。两样都是询价阶段能直接要一份书面确认的东西。
承压要按部件逐个看。国标不给系统压力的绝对值,它以厂家声明的最大允许工作压力为基准,把验证方法统一了:冷板按最大允许工作压力保压5 min、压降不超过2%;CDU保压1 h、压降不超过3%;快换接头的耐压试验压力取工作压力的1.5倍。要留意耐压试验压力和最大允许工作压力是两个数,前者用来验证后者,不能拿这个系数去反推某个部件能长期工作在多高的压力上。整条回路的许用压力由其中最低的那个承压部件决定,可能是接头,也可能是歧管、软管、阀件或换热器,得把承压部件清单拉出来逐项对型号。测量位置也要在询价文件里写死,表压力、绝对压力、压差三者分开。
冷却液跟冷板、换热器、管路、密封件、快接的接液材料是一整套,而这套的关键变量是冷板金属。工程规程T/CECS 1722-2024把pH窗口按材质分开列:铜冷板8.0~10.0,铝冷板7.5~9.5,交集只剩8.0~9.5。缓蚀剂也分开推荐,铝合金系统宜用有机酸盐类,铜合金系统宜用唑类。至于铝和铜共存于同一套冷却液系统,规程的说法是“不宜”,风险在铝腐蚀。所以冷板是铜是铝,是接口条件里绕不过去的一项;真要混用,得专门确认整套接液材料与所选冷却液的兼容性,写一句“使用去离子水”代替不了。
管材上流传着一条比原文严的说法。GB/T 48023-2026并没有禁止镀锌管,全文没出现过这个词,304或316不锈钢只是“宜”级推荐。它写成“应”的是第6.1.1.2条:所有接触冷却液的材质应与冷却液兼容。同一条里倒是有一项明确的禁止,密封不应采用生料带、螺纹胶。这一句进工厂工艺交底,出厂检验一个接头一个接头核得过来。
定压接口要明确三项内容:膨胀装置的容量、预充压力和接入点,按对应回路的液体容积、温度变化和节点压力定;补液与排气点设在哪、归谁;超压保护怎么整定。回路被换热器和隔离阀分成几段,每段单独确认,阀门关闭后可能形成的封闭液段也要算进去。报价范围里还有工厂清洗、运输封存、现场冲洗、首次充液、取样复验和耗材责任:规程要求清洗用去离子水在系统内循环不少于24 h,注入正式冷却液之前把所有过滤元件换掉。规程另给了冷板换热器及其配套分集液器的气密性检查做法,推荐性,加压到600 kPa、静置5 min读第一次、保压1 h读第二次、压降不超过5 kPa。这是针对这两类部件的,整舱或整条回路按什么压力、什么判据验收,另行约定。
冷源侧失冷、CDU停泵、支路流量不足、泄漏、通信中断,逐项进联动表,每种事件写清检测点、报警发给谁、切换或隔离怎么动,以及什么时候通知IT控制系统降载或有序停机。国标列出的是漏液检测、漏液报警、漏液位置锁定三项,并要求进入机房的冷源侧管路一样具备;自动关断没有出现在里面。标准没写,不等于项目上不需要,也不等于它一律是选配:关不关、由谁关、什么条件下关,按项目的联动要求、设备自身要求和责任分工定,定完写进联动表和报价范围,别默认对方已经含了。
“接入监控平台”这句话,要落到点表和控制权限上才算数:哪些点只读,哪些命令允许写入,由谁发出,通信失联之后设备停在什么状态,恢复之后怎么重新起来。国标的监测点表里有一项跟舱体设计直接相关,就是要监测露点温度。舱内因此得在有代表性的位置布温湿度测点,而测点选在哪,决定了防凝露动作会不会误触发,这是舱体侧在图纸上要交代的。规范性附录还把“管路与CDU下方是否装集液盘、集液盘是否接入地漏”列成了安装后的检查项,集液和排水落在舱体本体范围里,交付分工得写进去。
要谈失冷之后能撑多久,先把失效场景、剩余循环能力、参与换热的液体容积、允许温升和负载下降过程摆出来。循环泵一停,远端水箱那点容积就不能再算作服务器还能用的冷量。供电上有一条几份文件口径一致:工程规程和几本设计规范都写了CDU应由不间断电源供电。控制器和必要的空气冷却设备要不要一并配后备电源,跟服务器的降载停机顺序放在一起定。
六类接口过完,三份文件就成型了:一张带设备和接口编号的系统原理图,一份写明工况与分工的接口清单,一张从检测到恢复的联动与验收表。前面引的判据大半能直接落进第三份,均流偏差、供液温度偏差、部件气密性压降、漏液定位点位,都是工厂验收阶段测得出、记得下的。现场验收再看实际冷源、服务器和监控系统接进来之后跑成什么样。
伊田机电可围绕确定的服务器配置,承接预制舱结构制造、设备布置,以及电气、热管理、消防安防的配套集成,并按项目分工提供舱体、接口预制或成舱交付及OEM/ODM配套。管口位置、支架、检修空间、集液与排水、控制点和验收资料这些东西提前对齐,到场之后的临时改管和重复联调会少很多。
启动询价,手边先备齐服务器候选机型、机柜清单、场地环境和现有冷源资料,再加一份各方各自提供哪些设备的分工。机型和接口条件一步步明确下来,布局、选型、报价就围着同一套输入走了。文中取值出自GB/T 48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》(2027年2月1日实施)、T/CECS 1722-2024《数据中心液冷系统技术规程》和T/CIE 091-2020,具体条款和适用范围按这三份原文核。
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