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在信息技術日新月異的今天，數據中心作為現代社會的數字基石，其重要性不言而喻。隨著人工智能、大數據、云計算等技術的蓬勃發展，數據中心所承載的計算負荷日益加重，而伴隨而來的熱管理挑戰也愈發嚴峻。為了應對這一挑戰，行業內外的專家學者、企業代表齊聚一堂，共同參加了本次數據中心熱管理解決方案博覽會。本文旨在作為此次博覽會的引言，深入探討數據中心熱管理的現狀、挑戰以及未來的發展趨勢，以期為與會者提供一個全面而深入的背景認知。

數據中心熱管理，簡而言之，是指通過一系列技術手段和管理策略，確保數據中心內部設備在高效運行的同時，保持良好的散熱性能，防止因過熱而導致的設備故障或性能下降。隨著服務器芯片計算負荷和電子封裝度的不斷增加，數據中心內部的熱量密度急劇上升，這對傳統的冷卻系統提出了前所未有的考驗。據最新研究顯示，當前數據中心的最大熱通量已經接近200W/cm²，未來更有可能突破500W/cm²，甚至局部熱通量將達到驚人的1000W/cm²。如此高的熱量密度，不僅增加了冷卻系統的負擔，也對數據中心的能效、穩定性和安全性構成了嚴重威脅。

面對這一挑戰，數據中心熱管理領域涌現出了一系列創新解決方案。從風冷到液冷，從單一層級散熱到全鏈路熱管理，技術的每一次革新都旨在更有效地移除數據中心內部的熱量，提高整體能效。風冷技術作為數據中心冷卻的傳統方案，通過空氣流動來帶走熱量，其優勢在于成本低廉、技術成熟。然而，隨著熱量密度的增加，風冷技術的局限性也日益凸顯，如能耗高、散熱效率低等問題。因此，液冷技術應運而生。液冷技術通過液體直接接觸熱源來移除熱量，其散熱效率遠高于風冷技術，且能耗更低。目前，液冷技術已成為數據中心熱管理領域的研究熱點，眾多企業紛紛投入研發，推動液冷技術的商業化應用。

除了冷卻技術的革新，數據中心熱管理還面臨著多層次協同控制的挑戰。在數據中心系統中，熱量從芯片層傳遞到服務器/機柜層，再到系統層，形成了一個復雜的層級結構。每一層級都需要獨立的熱管理系統來控制散熱，但各層級之間又需要協同工作，以確保整體散熱效果的最優化。然而，當前數據中心熱管理系統的控制較為獨立，且運行時邊界參數取定值，導致各層級和整體熱管理在冷卻效果和能效上無法達到最優。因此，如何實現多層次協同控制，成為數據中心熱管理領域亟待解決的問題。

針對這一問題，業界提出了全鏈路熱管理的理念。全鏈路熱管理強調從芯片到服務器，再到數據中心的整個鏈條上進行熱管理的協同和優化。這要求我們在設計熱管理系統時，不僅要考慮單一層級的散熱需求，還要兼顧各層級之間的相互影響和制約。為了實現這一目標，我們需要開展多尺度熱管理仿真和建模研究，建立從芯片到數據中心的熱管理模型，并基于這些模型進行協同控制策略的研究。同時，我們還需要利用先進的熱傳感器和監控技術，實時獲取芯片溫度信息和宏觀熱環境溫度分布信息，為協同控制提供數據支持。

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