2013年8月28日，中國上海——科技發展推進了城市的信息化進程，為方便信息管理，大型數據中心應運而生，為各個社會職能部門提供有力的信息支持和后臺保證。然而，飛速上漲的地價、數據中心維修維護成本的不斷提升，都向這些數據中心的運營方提出了“減負”的迫切需求。近日，多元化科技創新企業3M 公司與香港Allied Control 合作，采用3M NovecTM7100非易燃非導電性氟化液，提供直接浸沒入冷卻方案。這一解決方案的成功應用，將從體積、散熱、節能三方面全面應對環境挑戰，高效優化數據中心運營，進一步確保信息平臺的穩定性與安全性。
作為“多功能的建筑物”，數據中心能容納多個服務器以及通信設備。隨著用戶及使用頻率的急劇增加，設備的高速持續運轉產生的巨大熱量，造成數據中心常常因散熱不及時或無效散熱導致處理速度緩慢和死機，甚至引發自燃。傳統的風冷加精密空調冷卻方式已無法滿足日益加劇的散熱需求；而另一種水冷式液冷解決方案不但結構復雜、造價昂貴，而且眾多管路接口的泄漏問題也是影響系統長期運行可靠性的關鍵隱患。同時，這兩種方式無論采用哪一種，均具有耗電量高、占地面積大等成本劣勢，成為了高效運營管理的軟肋。
以3M NovecTM7100氟化液的創新技術為基礎，浸沒式冷卻技術能夠加速數據中心散熱過程，顯著降低數據中心耗電量，同時大幅節約占地面積；安裝后，為硬件創造穩定、安全、高效的運行環境，進而優化數據中心工作效率和處理能力。
幾十年來，浸沒式冷卻技術普遍用于軍用設備的散熱功能。然而，由于受到技術瓶頸的局限，這種先進的技術卻遲遲未能在高性能計算機或數據中心中得到應用。3M中國電子產品市場及材料部總經理陳廳行表示，“此次，浸沒式冷卻技術在數據中心中取得成功，可謂是一次重大技術突破。我很高興地看到，3M氟化液產品在其中起到了決定性的冷卻和保護作用，為技術實施提供重要保障。這也是3M洞悉市場需求，依托先進科技以及行業經驗，實踐創新精神的最佳詮釋。”
減少廢熱，創造最佳運行環境
3M NovecTM 7100氟化液是一款絕緣性好、適應性強的冷卻液。配合浸沒式技術，該氟化液在數據中心內形成高效的冷卻系統，保證各個硬件設備安全、有序地運行。7100氟化液具有較低沸點，有利于在短時間內完成氣液轉化過程。當數據中心內溫度上升到61攝氏度時，氟化液開始蒸發變成氣體，蒸發過程則會吸取大量設備產生的廢熱。同樣地，當溫度逐漸冷卻下來時，氣體的氟化物又凝結成液態。
在液氣交換過程中，廢熱得到轉移與分離。這種低沸點氟化液全浸式的散熱方式能夠提供優異的散熱效果，消除系統過熱點；同時，減少風扇接口等多余元件，避免泄漏、自燃等安全隱患。
降低耗電，打造能效數據中心
據統計，數據中心耗電量約占全球電力總消耗量的2%。在降低能源消耗方面，3M NovecTM 7100氟化液更是發揮了卓越表現。根據美國采暖、制冷與空調工程師學會(ASHRAE)研究發現，傳統的空氣制冷技術由于去熱效率低、降溫時間長等原因，會消耗數據中心大部分電力。
與之相比，采用了3M氟化液的冷卻技術比空調降溫節省超過95%的耗電量，能源節約實現質的飛躍。得益于氟化液的高效轉化過程，數據中心電能使用效率(PUE, Power Usage Effectiveness)突破性地達到1.02，接近國際最佳標準1.0。如此出色的能效表現為冷卻行業樹立了全新典范。憑借3M氟化液的高環保性，這種冷卻技術可以降低二氧化碳等溫室氣體的排放，幫助建設環保地球。
節約空間，合理控制運營成本
傳統空調冷卻方式和水冷式液冷結構十分復雜，散熱片、風扇、線路接口和晶片等部件占據大量空間，造成不必要的成本浪費。而采用3M氟化液的浸沒技術無需風扇等多余部件，采用直接浸入的方式，有效節約了空間資源；這一技術的晶片和線路板密度亦大幅增加，節省超過87%占地面積。在寸土寸金的城市中，使數據中心的運營成本得到合理控制。此外，由散熱片、風扇等引起的噪音問題也得以緩解。
“此次3M產品應用于浸入式冷卻技術，不僅幫助解決了行業瓶頸，也為日后我們在該領域的發展提供了有益借鑒。”陳廳行表示，“同時，依托3M的核心科技和創新機制，我們將繼續洞悉市場需求，聆聽行業呼聲，為更多領域帶來高效、安全、領先的解決方案。”
3M服務器冷卻液在數據中心的應用