【经验】罗森伯格非屏蔽Cat 6A高速铜缆布线在浸没式液冷数据中心中的性能分析

时间： 2022-11-01 来源：Rosenberger罗森伯格公众号

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凭借有效降低能耗、减少故障率、突破了环境局限等优势，浸没式液冷技术受到越来越多的重视。在浸没式液冷的应用中会促使许多新的技术革新，罗森伯格作为数据中心布线系统行业开拓者之一，对新型研发的高速铜缆在浸没式液冷布线系统中的性能与兼容性进行了测试与分析。罗森伯格希望通过报告为行业及相关产业链的企业提供参考价值，并推动行业不断朝着绿色节能的数据中心技术方向发展。

1、浸没式液冷发展的背景

随着新基建时代的到来，5G网络、人工智能以及工业互联网将会获得飞速发展，这些技术的应用都需要强大的数据中心作为支撑，促使数据中心行业的持续发展。

2016年

全球最大的数据中心大约是58万平方米。

2019年

全球最大的数据中心已经达到了99万平方米，相当于140个足球场，在三年的时间里，最大规模数据中心的面积增长了75%，社会经济的进步对于计算力的巨大需求也在倍增。而追求高计算能力的同时，将直接导致芯片功耗及散热成为新的挑战。

2021年

全国数据中心总用电量为2166亿千瓦时，占全国总用电量的2.6%，相当于2个三峡水电站的年发电量，1.8个北京地区的总用电量。

行业开始加紧研究，究竟如何才能将数据中心的能耗降下来。凭借有效降低能耗、减少故障率、突破了环境局限等优势，浸没式液冷技术受到越来越多的人的重视。

2、浸没式液冷的冷却效果分析

研究结果证明，使用浸没液冷的服务器：

能源消耗可以削减5%到15%；
冷却能力提高，灵活应对云服务中的弹性需求而无需担心过热问题。当负载需求在某个时间突然提高时（比如同时在线会议），运行在浸没冷却环境中的服务器可以通过超频来轻松满足；
大大节约对水资源的消耗：在项目中选用干式冷却器作为冷却水的降温方案，且所需水温因高于环境温度而无需蒸发喷淋冷却。

氟化冷却液有着广泛的可选沸点范围(50℃～174℃)，这带来了丰富的应用场景。同时它高绝缘、广兼容、不可燃、无残留、使用安全的出色性能，更为它长期胜任数据中心的冷却挑战打下了坚实基础。

3、适用于浸没式液冷的铜缆材料兼容性测试

新型铜缆材料

罗森伯格研发了一款新型高速铜缆，采用了专用的特殊材料制作护套，并通过了3M的低沸点两相液体（FC-72）认证测试：即在沸点（56度）下萃取待测物48h称重（原重量，浸泡后重量）及观察外观拍照（溶液及待测物）。

材料兼容性测试

1）低沸点两相液体兼容性测试

此兼容性测试采取索氏提取的方法，不断有冷凝回流的新鲜液体萃取待测物，永远不会出现饱和，避免在定量容器中萃取可能出现萃取饱和致使数据偏小的情况，模拟了极端条件下的浸没液冷材料的兼容性。

4、高速铜缆在冷却液中的性能变化分析

铜测试跳线在浸泡冷却液一小时后进行测试

那么高速铜缆在浸没式液冷状态下是否会影响其性能呢？为了解决这个问题，罗森伯格在做完氟化液兼容性认证基础上，协同3M公司对高速铜缆浸泡在冷却液的前后性能测试进行了一个对比方案，选取了4根非屏蔽Cat 6A铜跳线，测试正常状态下4根跳线的数据，以及在冷却液下浸泡一小时之后的状态进行性能测试，来对比参照，最后将4根跳线的测试数据取平均值，来进行归纳总结。

4根非屏蔽Cat 6A铜测试跳线在浸泡前后的数据平均值

经过测试结果表明，非屏蔽Cat 6A高速铜缆在浸泡冷却液之后：

单体与信道的串扰的前后差值在误差+/-3%内，对于浸泡冷却液不敏感
单体与信道的回波损耗差值大于+/-5%，说明高速铜缆在浸泡下回波损耗性能有明显影响，需要重点关注；
信道的近端衰减串扰比与远端衰减串扰比在误差+/-3%内，对于浸泡冷却液不敏感。

通过化学兼容性测试与浸没式性能测试的结果表明，罗森伯格的新开发应用于液冷技术的非屏蔽Cat 6A高速铜缆可以适应于浸没式液冷的应用环境。关于屏蔽CAT 6A铜缆的性能测试评估有待进一步测试与总结。

5、结束语

绿色数据中心

绿色数据中心作为数据中心建议的重要方向，浸没式液冷系统的发展是机遇与挑战并存的过程。

浸没式液冷

尤其是在在数字化进程的加速和双碳环保的大背景下，可以看到浸没式液冷是目前数据中心行业降低PUE、增质提效的前沿技术。

布线系统

浸没式液冷的应用也会对其他的子系统产生重大影响，比如在数据中心的布线系统。作为数据传输的载体，布线系统也是浸没式液冷产业链中的重要一环。

罗森伯格作为数据中心布线系统行业开拓者之一，新型研发的高速铜缆在浸没式液冷布线系统中关于性能与兼容性的测试与分析，希望对行业及相关产业链的企业有参考价值，并推动行业不断朝着绿色节能的数据中心技术方向发展。

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