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冷卻液分配裝置(CDU):適用於 AI 與企業數據中心的 CDU 液冷技術

伊頓 CDU 可降低數據中心的總擁有成本與能源需求。針對特定應用提供尺寸適當且可客製化配置的 CDU,讓超大規模運算系統能在更具環境永續性的數據中心內,於需要時獲得精準且最佳化的冷卻效能。

什麼是冷卻液分配裝置(CDU)?

冷卻液分配裝置(CDU)(亦稱冷卻分配裝置)是一種液冷系統組件,可讓冷卻液在封閉迴路中循環,以帶走高密度數據中心內 CPU、GPU 與 AI 加速器產生的熱量。CDU 用於冷卻系統中,將水或其他流體等冷卻液分配至機器或製程中需要冷卻的不同部位。這類裝置通常應用於需要調節多種不同組件溫度的大型冷卻系統。在現代數據中心環境中,AI 訓練叢集與高效能運算系統會產生極高熱負載,單靠氣冷已不足以因應,因此 CDU 已成為管理這類熱負載不可或缺的設備。

冷卻液分配裝置有何作用?

冷卻液分配裝置是確保液冷系統,可達到或超越預期使用壽命的要件。CDU 會將二次側迴路的供水溫度維持在設施露點以上,避免冷板產生冷凝。過濾系統(通常為 0.2–50 微米)可保持冷卻液潔淨,並維持冷板的完整性。自動漏液檢測與備援幫浦設計,可保障系統正常運行時間。整合於智慧型控制器中的運作邏輯,搭配智慧控制功能,可管理伺服器與數據中心冷卻系統的效能。智慧控制功能可因應尖峰需求,在非尖峰運作期間維持經濟與高效率,並在問題發生前加以預防。盲插式快拆接頭搭配 360 度旋轉接頭,可加快數據中心冷卻系統的維修作業,將維護停機時間降至最低。

企業級冷卻液分配裝置

Eaton cooling distribution

ROL4000-48U65

伊頓 ROL4000 的設計靈感源自 Open Compute Project(OCP)Project Deschutes 第 5 代規格,將 3°C 接近溫差下的  2 MW 散熱能力、無軸封 N+1 幫浦與 0.2 微米側流過濾功能整合於單一液對液冷系統中,適用於列間配置。

Eaton rol byod

ROL2300-48U40

伊頓 ROL2300 高容量數據中心冷卻系統採用列間冷卻配置,運用設施供水提供高效率的熱管理。ROL2300 的散熱能力最高可達 2.3 MW,可支援多個伺服器機櫃。

eaton-thermal-rol.jpg

ROL1100-48U32

伊頓 ROL1100 採用列間配置並運用設施供水,提供有效的數據中心冷卻能力。其散熱能力範圍為 550 kW 至 1100 kW,並採用典型接近溫差,可支援多個伺服器機櫃。

Eaton ral

RAL110-04U19

伊頓 4U 液對液冷卻液分配單元採用先進冷卻系統,可在有限體積內發揮最大的散熱能力。依熱負載與接近溫差需求而定,4U CDU 的容量最高可達 110 kW。

Eaton boyd

RAA32-10U2

伊頓 10U 液對氣 CDU 能為無法使用設施供水的數據中心高功率運算設備或邊緣伺服器提供有效的液冷解決方案。依熱負載與溫度需求而定,伊頓 10U CDU 的容量最高可達 32 kW。

Eaton boyd cooling

RAA22-10U19

伊頓 10U 液對氣冷卻分配單元採用先進冷卻系統,可在有限體積內發揮最大的冷卻能力。依熱負載與接近溫差需求而定,10U CDU 的容量最高可達 22 kW。

CDU 全生命週期支援

深入瞭解伊頓的 CDU 服務與保固方案

Eaton boyd cdu

冷卻液分配裝置如何運作?

伊頓 CDU 會在 IT 設備與設施冷卻供應系統之間建立次級冷卻迴路(TCS 迴路)。幫浦會使冷卻液(通常為去離子水或水與乙二醇的混合液)流經直接安裝於 CPU 與 GPU 上的冷板。冷卻液吸收的熱量會透過 CDU 內的熱交換器,傳遞至設施供水系統。CDU 控制器會持續監測溫度、壓力與流量,並讓冷卻液溫度維持在露點以上,避免 IT 設備產生冷凝。

為何要使用冷卻液分配裝置?

隨著運算晶片功率提升,液冷逐漸成為取代傳統氣冷的必要冷卻技術。伊頓 CDU 是先進冷卻系統,可在有限空間內支援更高的功率與運算密度,同時提升能源效率並最大化冷卻能力。 伊頓 CDU 液冷可免除數據中心冷卻系統中體積龐大的散熱器與高噪音風扇托盤;這些設備不僅產生大量環境噪音,也消耗更多能源。因此,CDU 可減少數據中心內過多的噪音與振動,有助於提升資料完整性與數據中心工作場所安全,同時降低能源使用量。CDU 可提高機櫃內 IT 設備的安全配置密度。

Eaton black In rack liquid to air coolant distribution
Eaton boyd rack cdu

冷卻液分配裝置面臨的挑戰

液冷能提供快速回應且高容量的冷卻能力,但也會帶來額外的設計與專案挑戰。從防漏、額外資本支出,到安裝與培訓成本,系統架構師必須衡量液冷相較於氣冷所帶來的效能與永續性優勢,以及這些額外的專案需求。伊頓冷卻液分配裝置在設計與製造上致力於降低潛在風險,讓您充分發揮液冷的效益。

瞭解 Boyd Thermal by Eaton 如何因應幾項主要的 CDU 挑戰:

  • 洩漏風險:伊頓 CDU 均以最高工作壓力的 3 倍進行測試,並配備自動漏液檢測與關閉功能
  • 流體污染:0.2 微米側流過濾可保持冷卻液迴路潔淨
  • 維護停機時間:無軸封 N+1 備援幫浦,可在不關閉系統的情況下進行維護  

完整液冷系統:將 CDU 與其他熱管理技術整合

在伺服器機櫃冷卻系統中整合 CDU 與客製化冷板;冷板透過精密加工的客製化幾何結構與表面輪廓,最大化與 CPU 及 GPU 的接觸效果,進而將熱量高效率傳遞至液冷系統。運用高可靠度的分歧管,在整個伺服器機櫃內安全輸送液體。

Eaton cdu front
Eaton cdu

以可靠的伊頓 CDU,實現更高的處理密度或更小型的設備

彈性與節省空間的優勢,讓數據中心與伺服器機櫃設計人員,得以重新思考設備占用空間的配置方式,以最大化功率密度。伊頓 CDU 的設計符合 IEC62368-1,並經測試可承受最高工作壓力的 3 倍。所有新設計的子元件都會接受嚴苛的最高壓力破壞測試,以確保數據與伺服器冷卻系統具備可靠度。可靠度測試包括熱循環、最低/最高溫儲存及包裝測試。

伊頓冷卻液分配裝置的彈性與節省空間優勢

在伺服器冷卻系統中,整合式 CDU 可提高處理功率密度,讓每個數據中心機櫃容納更多伺服器。將 CDU 直接整合至設施供水或設施層級冷卻系統,可直接冷卻機櫃伺服器;也可設計成獨立式冷卻系統,為液冷伺服器提供更高層次的配置彈性。運用 CDU 的散熱能力,可從機櫃、機箱、刀鋒伺服器一路冷卻至處理器甚至晶片層級。CDU 可設計為整合至既有數據中心或機箱配置與基礎設施中。
Eaton rack emulator

啟動 IT 設備之前,使用伊頓機櫃模擬器驗證冷卻液分配效能

使用機櫃模擬器測試冷卻液分配裝置的運作情形,確保系統在啟動過程中安全且有效率地進行液冷,而不會損壞昂貴的 IT 設備。此模擬器可程式化並具高度彈性,可模擬任何機櫃。將其連接至液冷系統,並輸入熱負載容量與壓降條件後,機櫃模擬器便會像實際機櫃一樣運作,模擬其運作特性。

企業解決方案

透過我們的互動式 3D 工具,深入探索伊頓針對數據中心、超大規模運算及其他機櫃式應用所提供的完整解決方案產品組合。

伊頓 CDU 可靠的現場運作效能

數十年來可靠的現場運作表現,讓 Boyd Thermal by Eaton 得以持續精進液冷伺服器的系統設計,並透過經驗證的熱可靠度與無洩漏效能,實現最佳的數據中心冷卻效果。CDU 配備備援幫浦設計、動態無冷凝控制、自動補充冷卻液、待機運作用旁通迴路,以及自動漏液檢測功能。

Eaton liquid cooling
Eaton ocp inspired

ROL4000-48U65

伊頓 ROL4000-48U65 列間液對液冷卻液分配裝置,可為高密度數據中心部署中的新一代 AI 處理器提供冷卻能力。此 CDU 在 3 °C 接近溫差下可提供 2 MW 冷卻能力,透過降低設施冷卻需求來提升能源效率。ROL4000 專為新一代 TCS 迴路而開發,可提供最高 80 PSI 的可用壓力,推動冷卻液流經高效能冷板迴路、控制閥及其他組件。

ROL4000 採用無軸封 N+1 幫浦、每個幫浦迴路皆具備完全備援的電源供應,以及 0.2 微米側流過濾功能,可降低維護需求並延長使用壽命,最大化整體正常運行時間。

ROL4000 的其他功能包括:

  • 搭配 PG25 時,TCS 流量可達 500 GPM(1890 LPM)
  • IEEE 519 ULHD 變頻器,可維持潔淨電力品質
  • 提供 230 VAC 便利連接埠,可連接補液車,方便維修

ROL4000-48U65 的設計靈感源自 OCP 第 5 代 Project Deschutes CDU 規格,將效能、可靠度、使用壽命與可維修性整合於單一設備中。透過伊頓簡化的設計,以及擁有數十年直接晶片液冷系統調校經驗的全球服務團隊,快速升級您的部署環境。

ROL4000-48U65 的設計靈感源於 OCP 第 5 代 Project Deschutes CDU 規格,將效能、可靠度、使用壽命與可維修性整合於單一設備中。

ROL4000  主要規格

液對液冷卻液分配單元(L2L CDU)

利用設施供水實現高效冷卻

液對液 CDU 需要使用設施供水,將機櫃與列間設備產生的熱量帶走,但其所提供的一系列優勢可抵銷額外增加的系統複雜度。全面液冷的數據中心可充分發揮液體高熱容量的優勢,最大化整體數據中心的能源效率。L2L 冷卻液分配單元可支援每個機櫃 50 kW 至 200+ kW 的機櫃功率密度,符合 NVIDIA H100/H200 與 AMD MI300X GPU 叢集的需求。這類液冷系統可縮小占用空間並降低總擁有成本,非常適合人工智慧與進階分析、區塊鏈與加密貨幣、大型主機與遊戲伺服器,以及超級電腦應用。

Eaton boyd server cooling

液對氣冷卻液分配單元(L2A CDU)

Eaton boyd coolant distribution

獨立式液冷系統

許多設施並非為全系統液冷而設計,因此液對氣冷卻液分配裝置可在不全面導入設施供水的情況下,提供液冷的優勢。L2A CDU 利用數據中心空調,將伺服器機櫃或列間設備產生的熱量散除,為高輸出 IT 設備提供局部液冷。液對氣 CDU 可在既有氣冷數據中心中最大化可用冷卻能力、減少熱管理設備與安裝成本,並提供高於單純氣冷的冷卻容量。 液對氣 CDU 非常適合改造既有氣冷數據中心、邊緣運算據點,以及不適合或不具成本效益連接設施供水的主機代管環境。

機櫃內冷卻液分配裝置

經過最佳化設計,可高效率且順暢地整合至高功率裝置

機櫃內 CDU 經最佳化設計,可高效率且順暢地整合至數據中心伺服器機箱或醫療影像設備等大型高功率裝置。機櫃內 CDU 可採用標準 2U 與 4U 雲端數據中心伺服器配置,或符合標準醫療與工業機型的常用尺寸。

專為最高效能以及高效率安裝與維護所設計

伺服器機櫃冷卻的 CDU 安裝方式非常簡單,只需完成液冷迴路、注滿儲液槽並開啟開關即可。這類系統可快速升級至液冷,並以具成本效益且可靠的方案提供,可採完全獨立式設計,或整合至現有設施冷卻系統。

Eaton cdu side
Eaton cdu

列間冷卻,實現更高功率與運算密度

列間 CDU 是完整機櫃尺寸的冷卻液分配裝置,安裝於伺服器機櫃列旁,以提供高效率的數據中心冷卻。列間 CDU 在次級冷卻側以封閉迴路系統循環冷卻液,並在一次側散熱端使用設施供水。 列間 CDU 的散熱能力約為 600–800 kW,足以為 5–6 個高功率伺服器機櫃散熱。

規格

企業級冷卻液分配裝置

配置 型號 ATD 容量(A) ATD 容量(B) 流速 尺寸(公釐)

列 - L2L

ROL4000-48U65

3°C 時為 2000 kW

—

500 GPM(1890 LPM)

1651 x 1199 x 2364

列 - L2L

ROL2300-48U40

4°C 時為 1150 kW

8°C 時為 2300 kW

400 GPM @ 55 psi

1016 x 1219 x 2134

列 - L2L

ROL1100-48U32

8°C 時為 1100 kW

4°C 時為 550 kW

125 GPM @ 30 psi

800 x 1205 x 2147

機櫃-L2L

RAL110-04U19

12°C 時為 110 kW

6°C 時為 50 kW

24 GPM @ 10 psi

450 x 966 x 175

機櫃-L2A

RAA32-10U21

24°C 時為 32 kW

12°C 時為 16 kW

16 GPM @ 12 psi

538 x 982 x 440

機櫃-L2A

RAA22-10U19

24°C 時為 22 kW

—

高達 50 LPM

445 x 850 x 443

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