到 2025 年，重点工业行业能效全面提升，数据中心等重点领域能效明显提升，绿色低碳能源利用比例显著提高，节能提效进一步成为绿色低碳的 “第一能源” 和降耗减碳的首要举措，新建大型、超大型数据中心电能利用效率 （PUE）优于 1.3。
《工业能效提升行动计划》1
数据中心能耗持续增长，液冷散热比风冷更具优势
现代化高密度数据中心，不断提升的整体功耗给散热效率、节能减排、运营成本等带来了极大挑战。相比传统的空气冷却方案，液体冷却（液冷）有着更高的冷却效率与能源效率：
- 热量能够在更靠近其来源的地方与液冷介质进行交换；
- 同体积的传热介质，冷却剂传递热量的速度是空气的 6 倍，蓄热量是空气的 1000 倍2；
- 冷却液传热次数更少，容量衰减更小，可更有效降低 XPU 等关键组件的运行温度及性能损失。
高密度工作负载计算能力需求不断提升，京东云面向 XPU 的冷却系统设计遭遇挑战
- 芯片整体 TDP 随性能增加而增加，2013 年京东云 x86 处理器典型 TDP2 为 105瓦，2022 年为 350 瓦；
- CPU 漏电功率随温度升高而增加，占用更多功率预算，冷却系统要帮助将热阻降低到典型范围2：0.3-0.5c/w；
- 液冷与风冷在设计上有较大差异，在效率、稳定性、经济性等方面还有很多优化空间。
面向可持续数据中心的京东云冷板液冷参考解决方案
京东云冷板液冷解决方案是从数据中心级到系统级的整体方案，涵盖 CDU、机架、服务器等不同层级的产品与技术，在 CDU、工作液、歧管、服务器等方面进行了针对性的设计。
CDU：
在整体液冷解决方案中，CDU 必须具有泵、热交换器、过滤器、补水系统、变频器、监视器功能（如温度和压力传感器）和其他组件。
工作液：
一次回路侧选择去离子水+乙二醇作为工作流体，去离子水有低电阻特性，乙二醇确保流体在低环境温度下冻结而导致管道破裂的低风险。二次回路选择纯去离子水以提高热性能。
歧管：
安装在机架上的歧管将冷流体分配到每个服务器节点，在歧管顶部的快速连接器可方便机架部署；歧管底端设计了手动排污口，方便系统排水维护。
服务器:
服务器液冷方案主要由冷板、管路、快速接头和检漏线组成。单相冷板供液温度范围为 40~45°C，工作液兼容乙二醇溶液（去离子水）。为防范液体泄露，京东云采用检漏线包裹液冷系统，特别是在冷板和管路接头处，确保漏液情况下及时报告并启动漏液应急措施。
第三代英特尔® 至强® 可扩展平台助力京东云服务器液冷设计
第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器2
- 提供 8 个插槽配置的多插槽内核计数密度；
- 性能、吞吐量和 CPU 频率显著提升；
- 内置 AI 加速功能，提供无缝性能基础，加快多云、智能边缘和后端等数据的变革性影响。
京东云已于 2021 年第二季度在数据中心部署了冷板液冷解决方案，采用了基于第三代英特尔® 至强® 可扩展处理器的定制化服务器，调整了核心数、基础和 Turbo 频率、TDP、RAS 特性、T机箱等主要参数，以适配其可持续的液冷数据中心。
实际工程部署结束，京东云冷板液冷方案优势显著
通过部署冷板液冷整体解决方案，京东云自建数据中心实现2:
- 数据中心 PUE 降至 1.1
- 每个 14KW 机柜每年节电 31,031 度；
- 每个 14KW 机柜每年碳减排 24.4 吨。
持续携手技术创新，推动绿色中心建设
英特尔与京东云等业界上下游生态伙伴将持续合作，围绕电源设计、冷却技术等构建行业标准，降低实施成本，结合中国市场特点，以助力提升能效、降低 PUE，进而推动先进绿色数据中心建设，实现绿色节能发展。