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文档简介
数据中心冷板式液冷系统技术规范StandardizationDevelopmentReport:TechnicalSpecificationforColdPlateLiquidCoolingSystemsinDataCenters摘要随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的迅猛发展,数据中心算力规模持续攀升,传统风冷散热技术已难以满足高功率密度机柜的散热需求。液冷技术因其优异的热传导效率和能源利用效率,正成为数据中心散热技术演进的重要方向。其中,冷板式液冷技术凭借其成熟度高、改造难度小、兼容性强等优势,在新建及存量数据中心中均展现出广阔的应用前景。然而,由于缺乏统一的国家标准,行业发展面临接口不匹配、运维不规范、安全评估体系缺失等问题,制约了冷板式液冷系统的大规模部署与产业协同发展。在此背景下,GB/T48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》正式立项并发布,填补了我国该领域国家标准空白。本标准由全国相关标准化技术委员会组织起草,广泛吸纳了产业链上下游龙头企业的技术与实践经验,系统规定了冷板式液冷系统的设计原则、技术要求、测试方法、运行维护及安全规范等内容,将于2027年2月1日正式实施。本标准的发布实施将为我国数据中心液冷产业提供统一的技术依据和质量准则,对于推动数据中心绿色低碳转型、引导液冷产业规范化发展具有重要的指导和支撑作用。关键词:数据中心;冷板式液冷;技术规范;国家标准;散热技术;绿色低碳Keywords:DataCenter;ColdPlateLiquidCooling;TechnicalSpecification;NationalStandard;CoolingTechnology;GreenandLow-carbon1引言1.1编制背景当前,全球数字经济蓬勃发展,以ChatGPT为代表的人工智能大模型训练与推理需求呈爆发式增长,核心算力基础设施建设进入高速扩张期。工业和信息化部发布的数据显示,截至2025年底,全国在用数据中心标准机架总数已突破900万架,总算力规模达到超过300EFLOPS。然而,算力密度急剧增长带来的能耗问题日益严峻——单机柜功率密度正从传统的6-10kW向30-100kW甚至更高水平跃升,传统的风冷散热方案在散热能力和能效比方面已逼近物理极限。在这一背景下,液冷散热技术以其独特的热传导优势受到业界广泛关注。液体的比热容和导热系数远高于空气,能够更高效地带走高功率器件的热量。其中,冷板式液冷技术将液冷冷板直接贴附于CPU、GPU等发热元器件上,通过冷却液循环将热量带走,具有改造范围小、产业链成熟、可靠性高等优点,已率先在互联网头部企业的大型数据中心中实现规模化部署。1.2标准编制必要性尽管冷板式液冷技术正处在快速推广阶段,国内却一直缺少统一的国家标准进行规范引导。当前行业现状主要存在以下突出问题:1.产品接口不统一,不同厂商的冷板、快接头、分歧管(CDU)等设备难以互联互通,限制了用户的设备选择空间和系统灵活性;2.测试方法不一致,各企业依据内部标准开展性能验证,检测结果缺乏横向可比性,为设备遴选和工程验收带来困难;3.运行维护缺乏规范,冷却液管理、泄漏防控、在线维护等操作要求不明确,造成安全隐患和运维效率低下;4.安全与环保指标缺失,冷却液的电导率、材料兼容性、防腐蚀性及泄漏对电子设备的二次损害等问题缺乏统一约束。上述问题已成为制约行业规模化健康发展的重要瓶颈。因此,亟需制定冷板式液冷系统的国家标准,对涉及设计、制造、测试、运维等全生命周期的关键技术内容进行统一规范,为产业协同发展提供制度保障。GB/T48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》正是立足上述行业需求而制定。2标准概况2.1标准基本信息-标准编号:GB/T48023-2026-标准名称:数据中心冷板式液冷系统技术规范-英文名称:Technicalspecificationforcoldplateliquidcoolingsystemsindatacenters-标准性质:推荐性国家标准-中国标准文献分类号:信息技术(IT)综合-发布日期:2026年7月30日-实施日期:2027年2月1日-标准状态:未生效(截至发布公告时)-发布机构:国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会-版式说明:纸质版,约1个工作日发快递,无授权单位水印-定价:50.0元人民币2.2标准定位与适用范围本标准属于数据中心基础设施领域的基础性技术规范,主要适用于数据中心冷板式液冷系统的规划、设计、施工、验收和运行维护全生命周期管理。标准以冷板式液冷技术路线为核心定位,充分衔接现行数据中心相关国家标准和行业标准体系,既可指导新建液冷数据中心的工程设计与建设,也可为存量风冷数据中心的液冷化改造提供技术依据。从技术框架来看,本标准内容涵盖液冷系统的系统架构与组成、设计条件与热负荷计算、冷板与快接头技术指标、冷却液分配单元(CDU)的功能要求、供回水管路系统、监控管理系统以及安全防护等方面。标准综合考虑了液冷系统的安全性、可靠性、可维护性和经济性要求,力求在保障系统性能的同时兼顾信息基础设施的绿色环保需求。3标准主要内容3.1液冷系统总体架构标准首先明确了冷板式液冷系统的整体架构,将系统划分为一次侧回路(室外散热侧)和二次侧回路(室内冷却侧)两大部分,并对各部分的功能边界与接口关系进行了清晰界定。其中,一次侧回路负责将二次侧回路携带的热量最终排放至室外环境,可采用冷却塔、干冷器或自然冷源等不同方式;二次侧回路包含冷板模块、管路系统、冷却液分配单元(CDU)、快接头及监控系统等核心组件。标准明确了系统设计应遵循“安全可靠、绿色高效、灵活扩展”的原则,推荐了一次侧与二次侧之间通过CDU进行热交换隔离的典型架构。针对融合部署场景,标准鼓励在CDU中集成多级泵组冗余、旁通过滤等设计,以提高系统的容错能力和适应不同工况的能力。3.2设计条件与热负荷计算标准规定了冷板式液冷系统设计所需的基础数据要素。在设计条件方面,标准要求明确机房所在地的气候条件(干球温度、湿球温度、极端温度等)、水质条件(针对开式冷却塔系统),以及机房内部的热环境分级要求。在热负荷计算方面,标准规定了IT设备热负荷的计算方法,指出应综合考虑芯片热设计功耗(TDP)、服务器风扇功耗及附属设备散热等因素,并为不同可靠性等级的数据中心给出了冗余设计系数。3.3冷板与冷却液技术要求冷板是液冷系统中直接接触发热器件的核心换热部件,其性能直接决定散热效果。标准从材料选择、流道结构、加工工艺、表面处理等方面对冷板提出了明确技术要求。在材料方面,标准推荐采用导热性能优异的铜或铝基材料,并对其纯度及耐腐蚀性提出了指标要求。在流道设计方面,标准对不同功率密度场景下的流道布置提供了推荐方案,并对冷板进出口压降、热阻等关键技术参数设定了限值范围。冷却液作为热量传输的介质,其物理化学性能直接影响系统安全和散热效率。标准针对去离子水、丙二醇水溶液、乙二醇水溶液等常用冷却液类型,分别规定了电导率、pH值、凝点、沸点、材料兼容性(与金属和非金属材料的相容性试验)等性能指标要求,并给出了冷却液选用的指导原则和维护更换周期建议。3.4冷却液分配单元与管路系统冷却液分配单元(CDU)是连接一次侧回路与二次侧回路的核心枢纽设备,承担着热量交换、流量分配、压力调节和水质监测等关键功能。标准对CDU的板式换热器性能、循环泵组冗余配置、过滤精度、定压补水装置、仪表传感器配置以及控制逻辑等均提出了具体技术规定。可靠性方面,针对不同等级的数据中心,标准明确了CDU的N+1或2N冗余配置要求,以及CDU的MTBF(平均无故障时间)参考指标。在管路系统方面,标准对管材选型(不锈钢管、PPR管、复合管等)、管径计算方法、阀门配置要求、管道标识规则等进行了统一规定,并对管路系统的严密性试验和冲洗方案提出了明确的技术要求。3.5监控管理系统标准要求液冷系统应配置完善的监控管理系统,实现对冷却液温度、压力、流量、电导率、泄漏检测等关键参数的实时监测。监控系统应具备数据采集与存储、异常报警、远程控制、联动保护等基本功能,并应与数据中心基础设施管理系统(DCIM)实现有效集成。对于采用人工智能运维的先进场景,标准亦给出了相关数据接口和通信协议的建议,以支撑液冷系统向智能化运维方向发展。3.6测试方法为便于统一工程验收和产品质量评价,标准规定了冷板式液冷系统的试验方法和检测规则。主要包括:冷板散热性能及压降测试、系统额定工况与极限工况下的供回水温度验证试验、管路系统密封性试验、CDU性能测试、监控功能测试、以及全系统联合调试等试验内容。针对各项测试,标准均明确了试验条件(环境温度、流量、负荷等边界条件)、测量仪器精度要求、试验步骤和数据判定准则,为供需双方和第三方检测机构提供了可操作的统一依据。3.7运行维护与安全要求标准高度重视液冷系统投入使用后的运行安全问题,从运维管理制度、日常巡检与维护内容、冷却液管理与补液操作规范、系统清洗与水质管理、应急预案与泄漏处置等方面提出了一系列要求。在安全防护方面,标准重点考虑了电气安全(冷却液泄漏引发短路的风险防控)、化学安全(冷却液对人体健康的影响控制)、以及机房环境安全(地板承重、防水措施、围堰设置)等因素,并提出了分层分级的防护措施要求。4标准主要参与起草单位介绍本标准由全国信息技术标准化技术委员会组织归口管理,由中国电子技术标准化研究院联合多家行业头部企业共同起草。以下重点介绍标准的主要起草单位之一——中国电子技术标准化研究院(电子四院)。4.1单位概况中国电子技术标准化研究院(CESI,工业和信息化部电子工业标准化研究院)创建于1963年,是工业和信息化部直属的事业单位,也是我国电子信息领域标准化工作的国家级核心科研机构。研究院长期从事电子信息技术领域的标准化研究、标准制修订、试验验证、检测认证与咨询服务,是我国电子信息技术标准体系建设的“国家队”。4.2在信息技术领域的标准化成果在信息技术设施领域,中国电子技术标准化研究院主导或参与制定了一系列具有重大影响力的国家标准和行业标准,涵盖数据中心基础设施、信息技术设备互操作性、信息安全、人工智能等多个重点方向。研究院依托其在标准化领域的深厚积淀和强大的技术研究团队,为液冷系统标准化工作提供了重要的理论与方法支撑。4.3在本标准编制中的主要工作在本标准编制过程中,中国电子技术标准化研究院主要承担了以下工作:一是牵头组织标准框架的设计与论证工作,立足国内液冷产业技术现状及发展趋势,确定标准的技术路线和指标体系;二是负责组织多轮行业调研和技术研讨会议,广泛征集电信运营商、互联网企业、设备制造商、科研院校等各方意见;三是开展液冷系统相关测试验证工作,利用研究院自有实验室资源,对部分关键技术参数开展试验验证,确保标准指标的科学性与可操作性;四是牵头完成标准送审稿和报批稿的编写与修改完善工作。4.4行业贡献与未来展望中国电子技术标准化研究院长期致力于搭建电子信息领域企业间技术交流与标准协同的平台。在本标准的基础上,该研究院还将继续围绕液冷系统的节能效果评价方法、氟化液浸没式冷却技术规范以及液冷系统与IT设备的协同接口标准等方向开展预研工作,持续推动我国数据中心散热技术的标准化进程。5标准预期效益分析5.1促进产业规范化发展GB/T48023-2026的发布填补了国家标准层面冷板式液冷技术规范的空白,有助于统一产品技术要求和检测依据,从源头上提高产品质量的一致性,规范市场秩序。接口标准化将有效提高不同厂商设备之间的互联互通水平,降低用户的系统集成难度和后期扩容改造成本,激活市场竞争活力。5.2推动绿色数据中心建设随着“双碳”目标的深入推进,数据中心作为数字经济能耗的重要载体,其节能降碳工作已成为行业关注的焦点。液冷技术直接冷却发热源,与传统风冷方案相比可显著降低制冷系统功耗,从而有效降低数据中心的PUE值。本标准的实施将引导更多数据中心建设和运营单位更加科学地采用冷板式液冷技术,推动液冷系统的标准化应用和优化运行,从而加速整个行业的绿色低碳转型。5.3增强国际竞争力通过制定具有先进性和适用性的国家标准,有助于我国液冷产业在国际市场上形成统一的技术话语权。当前我国在液冷技术的应用规模和产业链完整度方面处于国际前列,本标准的发布为我国相关企业参与国际标准制定提供了有力的国内支撑,也为液冷设备和解决方案的国际化推广创造了有利的制度条件。6标准实施建议与展望为确保标准发布后得到有效实施和落地,提出以下工作建议:一是加强标准宣贯培训。在全国范围内组织开展多层次的标准宣贯和技术培训活动,面向数据中心业主单位、设计院、系统集成商、设备厂商和运维服务商,确保各相关方准确理解标准条款内容和技术要求,为标准的顺利实施奠定认知基础。二是建立标准实施反馈机制。鼓励标准使用各方在应用过程中及时提出意见和建议,由归口单位定期收集和分析反馈信息,为标准后续修订完善积累实践依据。标准实施后,建议适时启动标准实施效果评估工作,全面掌握标准对行业的实际影响。三是推动配套标准协同发展。冷板式液冷系统的标准化是一个系统工程,建议后续加快推进液冷系统能效评价方法、液冷服务器接口规范、浸没式液冷技术规范、液冷系统安全要求等配套标准的制定工作,逐步形成覆盖不同冷却方式、涵盖系统全生命周期的液冷标准体系。四是促进国际标准化交流与合作。鼓励国内优势企业和研究机构依托本标准的实践基础,积极参与ISO/IEC等国际标准化组织的相关工作,推动我国液冷技术和标准成果走向国际,提升中国标准在全球数字基础设施领域的影响力。7结论GB/T48023-2026《数据中心冷板式液冷系统技术规范》是我国数据中心液冷领域一项具有里程碑意义的基础性国家标准。本
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