45°C 冷却液冷却 AI 机器：NVIDIA 突破提升能源效率，超大规模数据中心成本大降！

45°C 冷却液冷却 AI 大型机器NVIDIA 突破提升能源效率数据中心成本大降NVIDIA 最新的 AI 服务器可以使用比热水浴缸水温还高的冷却液运行这一有悖直觉的选择堪称数据中心历史上在效率提升方面的重大飞跃。热水浴缸的水温通常在 38 至 40 摄氏度之间这个温度下大多数人只能泡 15 分钟左右。而 NVIDIA 最新的 AI 服务器其冷却液温度甚至可以更高最高可达 45 摄氏度即 113 华氏度。正是这一更高的温度限制让服务器的能源利用效率大幅提升。NVIDIA AI 基础设施的 Rubin 一代是全球首个实现 100% 液冷的系统系统内的每一颗芯片、每一个网络组件都通过封闭循环的液体进行冷却且整个系统中没有任何风扇。这种液冷方法在 [NVIDIA DSX](https://www.nvidia.com/en - us/data - center/products/dsx/) AI 工厂参考设计中有详细说明该设计为 AI 工厂基础设施栈的设计、构建和运营提供了最佳实践指南。尽管每一代产品的每瓦计算能力都有显著提升但全液冷的 AI 计算基础设施能让数据中心大幅降低冷却能耗对超大规模数据中心的整体能源使用产生重大影响。NVIDIA 数据中心冷却与基础设施总监 Ali Heydari 表示“NVIDIA DSX 针对 AI 工厂的参考设计实现了零耗水我们大幅降低了电力消耗几乎杜绝了水的使用。采用基于干式冷却器的设计这是一个封闭循环系统无需蒸发式水冷只有在某些气候条件下可能一年中约 1% 的时间需要使用制冷机。”一直以来冷却能耗占数据中心总耗电量的比例高达 [40%](https://www.mckinsey.com/industries/technology - media - and - telecommunications/our - insights/investing - in - the - rising - data - center - economy)因此提高冷却效率是降低运营成本和能源需求的关键所在。[行业估算](https://www.energystar.gov/products/data_center_equipment/5 - simple - ways - avoid - energy - waste - your - data - center/raise - temperature)显示将制冷机房的温度提高 1 摄氏度可使冷却能耗降低约 4%。从规模上看这些节省的成本会迅速累积。一个 50 兆瓦的超大规模数据中心采用液冷基础设施后每年可在冷却相关的能源和用水成本上节省超过 400 万美元。在适宜的气候条件下NVIDIA 的 45 摄氏度液冷架构可借助干式冷却器实现无制冷机运行将数据中心的冷却用水从传统冷却塔系统的每兆瓦每年约 260 万加仑降至近乎零节水率高达 100%。原因在于传统风冷数据中心依赖大量冷空气来为 IT 设备散热在炎热天气下往往需要高能耗的冷却基础设施。而 NVIDIA 的 45 摄氏度液冷技术能直接在芯片处捕获热量并通过高温液体循环输送使室外干式冷却器在一年中的大部分时间都能高效散热同时大幅减少机械制冷需求和数据中心的用水量。数据中心的环境温度较为灵活即使是炎热的夏日空气也没问题因为服务器内的设备无需冷空气。冷却液承担了所有的散热工作且同一冷却液可在封闭循环中反复使用无需消耗新的水来冷却芯片。行业新标准由于 NVIDIA Rubin 平台集成了 100% 液冷基础设施所有为其构建的云服务提供商和数据中心运营商都在向这一方向转型。整个生态系统也在紧跟步伐。施耐德电气旗下的先进冷却部门 Motivair 与 NVIDIA 的产品路线图合作已近十年。其总裁兼首席执行官 Richard Whitmore 表示随着功率密度超过风冷的可行范围双方的合作愈发紧密。Whitmore 称“一旦每颗芯片的功率超过一定水平液冷就成为了必然选择。”冷却 AI 基础设施的温度比你想象的更高长期以来行业内存在一种误解认为低温的数据中心才是高效的。几十年前如果数据中心的温度不像步入式冰柜那样低人们就会觉得有问题。实际上芯片能承受的环境温度比这种直觉认知要高得多。硅处理器会产生大量内部热量进入全液冷芯片的 45 摄氏度冷却液在吸收芯片表面的热量后流出时温度约为 55 摄氏度但芯片性能并不会因此下降。由于液冷冷板能将设备温度控制在有效运行范围内即使冷却液以 45 摄氏度的温度进入机架处理器仍能保持全性能运行。无风扇、无冷通道——一种全新的机器走进传统数据中心你会注意到两件事一是噪音冷却风扇产生的噪音高达 85 分贝以上需要佩戴耳塞二是热通道和冷通道的布局需要精心管理以确保冷空气能吹过各个组件。Rubin 架构改变了这一局面。冷却液75% 是水25% 是丙二醇流经直接安装在处理器上的冷板从源头带走热量。将冷却液温度设置为最高 45 摄氏度意味着在许多气候条件下数据中心无需开启机械制冷机和嘈杂的风扇就能散热。这不仅能节省能源还能实现零耗水。在合适的地理位置即室外空气较为凉爽的地方液冷数据中心可通过冷却液分配单元将热量直接从源头捕获并输送到室外干式冷却器本质上是安装在建筑物外的大型散热器盘管进行散热。冷却液循环系统只需填充一次就能在数据中心的整个使用周期内封闭运行。与传统风冷基础设施相比它在 AI 工厂中占用的空间要小得多。Whitmore 说“在合适的地理位置采用合适的系统设计就无需任何制冷设备。只需在室外安装大型散热器盘管利用空气温度进行冷却效率非常高。”地理位置很关键。苏格兰高地的数据中心和美国亚利桑那州凤凰城的数据中心面临的情况截然不同。但即使在较热的气候条件下采用 45 摄氏度冷却液的方案也能让数据中心运营商更接近无制冷机的理想状态即制冷机可能一年中只有几天在室外气温过高时才会开启。这种新型 AI 工厂模式的另一个关键优势是余热回收AI 工厂运行产生的余热可用于为附近的商业或住宅建筑供暖。无人攻克的工程难题以往的液冷服务器是混合式的GPU 和 CPU 采用冷板冷却而系统的其他部分仍采用风冷通过带鳍片的散热器将热量散发到流动的空气中。在全液冷服务器中这些组件的冷却方式需要重新设计以采用液冷。NVIDIA 的热工程团队重新设计了这些组件的散热方式设计了冷却回路通过单个进出口将冷却液输送到电路板上的多个高功率芯片使托盘级冷却架构更加简洁。一个明显的变化是Rubin 服务器的前面板干净密封而风冷服务器的前面板则有穿孔。此外全液冷服务器的机架密度比风冷服务器更高原本占用六个机架单元的系统现在只需两个计算能力更强占用空间更小噪音也更低。AI 工作负载不会减轻推动数据中心建设的计算需求增长速度超过了几乎所有其他基础设施投资领域。如果不提高计算设备的冷却效率大规模运行 AI 的能源成本将与硬件增长同步上升。45 摄氏度的液冷技术虽然比热水浴缸水温高但对地球更友好是行业缩小能源差距的重要手段之一。了解更多关于[液冷](https://blogs.nvidia.com/blog/blackwell - platform - water - efficiency - liquid - cooling - data - centers - ai - factories/)、用于 AI 工厂的 [NVIDIA DSX](https://www.nvidia.com/en - us/data - center/products/dsx/) 平台以及 NVIDIA 在[节能 AI 基础设施](https://www.nvidia.com/en - us/glossary/energy - efficiency/)方面的方法。[NVIDIA GTC Berlin 现已开放注册](https://www.nvidia.com/en - eu/gtc/?nvidnv - int - tblg - 568814)10 月 20 - 22 日[立即注册](https://www.nvidia.com/en - eu/gtc/?nvidnv - int - tblg - 568814)近期新闻[AI 基础设施](https://blogs.nvidia.com/blog/category/enterprise/)[NVIDIA 与 AWS 合作大规模将 AI 投入生产](https://blogs.nvidia.com/blog/nvidia - aws - ai - production - scale/)2026 年 6 月 23 日[AI](https://blogs.nvidia.com/blog/category/generative - ai/)[企业如何构建值得信赖的专业 AI](https://blogs.nvidia.com/blog/nvidia - agent - toolkit - open - models - tools - skills - secure - runtime - ai - agents/)2026 年 6 月 23 日[AI 基础设施](https://blogs.nvidia.com/blog/category/enterprise/)[NVIDIA 为全球 500 强超级计算机中的 400 多台提供动力](https://blogs.nvidia.com/blog/top500 - green500 - supercomputers - 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