什么是液冷交换机

什么是液冷交换机

随着数据中心算力需求的爆发式增长，光模块散热功耗占比持续上升，风冷散热已无法满足数据中心诉求。华为CloudEngine系列液冷交换机（Liquid-cooled Switch，简称液冷交换机）应运而生，是华为公司面向数据中心推出的新一代高性能、高密度的交换机。

液冷交换机在传统风冷散热的基础上增加了液冷散热技术。除配置可插拔风扇模块进行强制风冷散热外，交换机内部将液体作为冷却介质。光模块等组件产生的热量通过冷板直接传递至冷却液，再由过循环管路将冷却液输送至换热器进行热量交换，从而大幅提升散热效率。

液冷交换机的散热原理

液冷交换机的散热系统主要由以下几个核心组件构成：

1. 冷板是直接接触发热部件的散热元件。液冷交换机采用TIM（Thermal Interface Material，柔性导热介质）将光模块与冷板直接柔性接触，增强光模块散热能力。
2. 独家封闭管路设计形成完整的冷却液循环通道，确保冷却液密闭循环不泄漏。
3. 冷却液作为热量传递的载体，通常采用具有良好热稳定性和绝缘特性的专用液体。
4. 换热器将冷却液携带的热量传递给二次侧冷却介质，完成热量交换。
5. 风扇模块提供风冷散热，提升整体散热效率。

液冷交换机的散热流程如下：

1. 导热材料将交换机内部元器件产生的热量传递至冷板，冷却液在冷板内部循环流动，吸收热量。同时，交换机内部风扇加速空气流动，强化散热效果。
2. 吸收热量后的冷却液通过管路输送至换热器CDU。
3. 高温冷却液在换热器CDU中与二次侧冷却水进行热交换，冷却水吸收热量后流向一次侧散热后再送回CDU。
4. 降温后的冷却液再通过管路返回，形成完整的闭式循环

整个系统在密闭管路内运行，冷却液不与外部环境直接接触，有效避免了冷却液的污染和挥发损失。

液冷交换机的散热流程图

液冷交换机的优势

高效液冷散热

高效散热是液冷交换机最为突出的技术优势。液冷交换机实现了对光模块的100%液冷覆盖，这意味着所有光模块都能够得到冷却液的直接散热支持。液冷散热比达到65%，较业界方案30%的散热比提升超过2倍。高效的液冷散热，确保交换机在高负载下依然保持稳定运行。

卓越可靠性

业界方案采用分立式冷板290个以上的焊点，这些焊点在长期运行中可能成为泄漏风险点，也增加了产品失效的潜在隐患。而液冷交换机采用一体化冷板设计，实现了0焊点，解决了焊点老化导致的泄漏风险。配合独家封闭管路设计，液冷交换机将系统可靠性提升至99.999%的行业领先水平。

大幅降低能耗

相较于传统风冷散热方案，液冷交换机在相同散热能力下制冷功耗下降50%，显著降低数据中心运营成本，帮助企业实现节能减排目标。

低噪音运行

传统风冷交换机依赖大量风扇维持散热，风扇在高速运转时产生的噪声是数据中心环境噪声的主要来源之一。而液冷交换机主要通过冷却液散热，相较传统风冷方案，液冷交换机的噪声减少了8dB，这一改进对于改善数据中心运维人员的工作环境、降低噪声污染具有实际价值。

液冷交换机的典型产品

• CloudEngine 9800系列

  CloudEngine 9800系列，如CE9866-128DQ-LC，是华为公司面向数据中心推出的新一代高性能、高密度400GE接入交换机。

  采用先进的硬件结构设计，提供高密400GE端口接入，支持400GE上行端口。

  可与华为数据中心核心交换机CloudEngine 16800配合构建高品质的云时代数据中心100GE/200GE/400GE全联接网络，满足云时代数据中心对网络的需求。

• CloudEngine 星河系列

  CloudEngine 星河系列，如XH9230-128DQ-LC、 XH8230-128DQ-LC，是华为公司面向数据中心AI集群网络场景推出的新一代高性能、高密度400GE液冷交换机，支持丰富的数据中心特性。

  采用先进的硬件结构设计，提供128个高密400GE端口，实现100%光模块液冷及主芯片液冷的高效散热，散热比达65%。

  可以与华为数据中心核心交换机CloudEngine XH16800/XH9000系列交换机配合构建高算效和高可用的AI集群网络，满足AI时代训练及推理业务对网络的需求。

  专为超高功率密度、超低PUE、高可靠、低噪音的下一代数据中心设计，帮助企业和运营商打造领先的全栈液冷AI算力集群。