从风冷到液冷：Solidigm 赋能 AI 数据中心冷却技术的未来

Solidigm 液冷数据中心解决方案简介

执行摘要

Solidigm 是固态硬盘 (SSD) 技术和人工智能 (AI) 基础设施创新市场的佼佼者。凭借 Solidigm™ D7-PS1010 固态硬盘系列，我们也成为了行业先行者，该系列包含全球首批面向 AI 工厂和企业数据中心环境的液冷固态硬盘。

作为 AI 基础设施领域经市场验证的优选固态硬盘供应商，Solidigm 与英伟达深度合作，攻克了企业级固态硬盘 (eSSD) 液冷技术中的热插拔、单面冷却限制等行业难题。在 2025 年英伟达 GPU 技术大会 (GTC) 上，Solidigm 展示了首款冷板液冷企业级固态硬盘，该产品基于 Solidigm™ D7-PS1010 E1.S 9.5 毫米规格打造，适配采用新一代芯片直连 (DTC) 冷板冷却技术的全液冷机架级架构。针对采用风液混合冷却方案的英伟达 NVL72 平台，Solidigm 推出了搭载传统风冷方案、采用 E1.S 15 毫米规格的 D7-PS1010 固态硬盘。

Solidigm 的技术与产品助力 AI 工厂和企业级数据中心，通过现有固态硬盘平台实现极致的部署密度与运行效率，有效降低总拥有成本 (TCO)，提升投资回报率 (ROI)。

简介

数据中心的规模形态多样，从共享机房到专属建筑，甚至是规模化数据中心园区均有覆盖。超大规模数据中心搭载企业级基础设施，可为海量异构工作负载提供支撑。

不同数据中心的工作负载类型各异，涵盖传统数据库、现代混合云，以及新兴的生成式 AI 和智能体 AI 等场景。AI 需求的增长推动了专用数据中心（即 AI 工厂）的发展，这类数据中心可满足 AI 基础设施的极端环境要求（如电力、温度等）。

当前数据中心行业正处于技术转型期，这也让数据中心架构师和设计师面临一大难题：如何同时适配 AI 与企业级机架截然不同的数据中心要求。

从风扇风冷向液冷技术转型

向芯片直连 (DTC) 液冷技术转型，可助力数据中心实现未来化升级，使其具备弹性扩展能力，满足纯企业级、企业/AI 混合式、纯 AI 式机架设计的当下及未来需求。

风扇风冷仍是数据中心的传统冷却方案，但该技术存在核心短板：其支持的机架功率密度通常低于 20 千瓦 (kW)。风冷方案依托机架式计算、存储、网络系统等核心数据中心设备实现，适用于传统低功耗的企业级机架设计。然而，面对如今高功耗的 AI 机架，风冷方案已难以满足需求。

DTC 液冷技术可显著提升数据中心的能源使用效率 (PUE)。PUE 值为 1.0 代表能源效率达到理想状态，即所有电力均专供 IT 设备使用，无冷却或其他运营环节的功耗损耗。要实现接近最优的 1.1 级 PUE 值，需依托先进的冷却技术将能耗降至最低。液冷技术是稳定实现该能效水平的关键，其既能满足现代数据中心对弹性扩展和高部署密度的需求，又能大幅降低冷却系统功耗。同时，DTC 技术支持的数据中心基础设施和机架密度，是传统冷却方案无法企及的。

数据中心机架冷却方案选型

单架功率密度通常低于 20 千瓦的企业级机架，在可预见的未来仍可继续采用风冷方案。但目前部分 AI 机架的功率密度已突破 100 千瓦，必须采用液冷技术才能实现有效散热；且发展路线图显示，预计在本十年结束前，将出现仅靠直连液冷即可应对超过 500 kW 单机架密度的需求。

1. 纯风冷方案

传统风冷方案通过冷风通道向热风通道输送气流，气流在传输过程中吸收 IT 设备产生的热量，可支撑单架功率密度最高 20 千瓦的常规企业级机架。机架安装式设备（如服务器、GPU、CPU）的气流循环主要依靠内部风扇实现，部分场景下需额外加装风扇提升风量，这也会带来额外的成本支出。

2. 风液混合冷却方案

风液混合冷却是风冷技术的进阶形态。该方案为单架机架加装后门换热器 (RDHx)。针对多机架场景，可部署机架冷却系统 (RCS) 以支撑更高的功率密度。上述两种方案均会增加成本投入和机架空间占用。采购 RDHx 和 RCS 系统会推高资本性支出，而设备的持续运行则会增加运营性支出。混合冷却方案并非无风扇纯液冷方案，也不属于 DTC 方案。

3. 芯片直连液冷方案

新一代芯片直连液冷技术（又称无风扇纯液冷技术），通过管路循环输送专用冷却液，可支撑功率密度突破 100 千瓦的 AI 机架。DTC 冷却液通常为水与添加剂的混合液，散热效率极高；DTC 管路系统可将冷却液精准输送至散热需求点位。实现这一精细化的热管理，可有效提升数据中心运行效率、优化机架空间利用率，为企业构筑核心竞争优势。

该方案通过两级闭式循环系统，实现数据中心机架的热量导出。第一级循环将机架高热组件（如芯片）和系统（如服务器）产生的热量传递至冷却液分配单元 (CDU)；第二级循环将 CDU 的热量传递至数据中心设施换热器（如热泵）。

芯片直冷液冷技术的好处

• 提高能源效率：液冷技术可降低 PUE，有助于实现低至 PUE 1.1 的值。其减少了对能源密集型风冷系统（例如机房空调单元和冷水机组）的需求，并能以更低的能耗来处理高热负荷。 

• 增加机架密度：避免了为克服机架功率和冷却限制而未充分利用机架空间的做法。更高的密度意味着相同的计算能力需要更少的机架，从而减少所需的占地面积。

• 获得竞争优势：通过液冷技术，AI 数据中心能够实现 50 kW 至 100 kW 或更高的机架密度，从而能够部署新兴 AI 和机器学习工作负载所需的最强大 GPU。

• 面向未来的数据中心：创建灵活的数据中心，能够扩展以支持任何混合要求的组合。 

用于 DTC 的 Solidigm 固态硬盘解决方案

Solidigm D7-PS1010 固态硬盘产品系列为现实世界的 AI 和企业数据中心工作负载提供一流的性能。此类固态硬盘专门为现代和下一代服务器设计，在驱动器的整个生命周期内实现高达 97% 的 IOPS 一致性，从而有助于最大限度地提高 ROI。其具有液冷或风冷 9.5mm 以及风冷 15mm 型号。 

由于 D7-PS1010 固态硬盘同时有风冷和液冷两种版本，因此，数据中心无论偏好何种散热基础设施，均可统一采用该型号实现标准化部署。采用 E1.S 9.5 毫米规格的 D7-PS1010 固态硬盘，是首批通过英伟达 GB300 NVL72 全无风扇系统认证的产品。采用 E1.S 15 毫米规格的该系列产品，已通过英伟达 NVL72 风液混合冷却系统认证。

E1.S 9.5 毫米规格固态硬盘支持直连液冷，相较于竞品采用 E1.S 15 毫米规格的传统风冷固态硬盘，冷却能耗最高可降低 84%。即便与竞品同规格风冷产品相比，Solidigm E1.S 15 毫米规格的风冷版固态硬盘，冷却能耗最高也可降低 34%。

Solidigm D7-PS1010 固态硬盘的核心特性

• 统一固态硬盘平台：单一系列固态硬盘，提供多规格、多容量选择，全面适配 AI 和企业级数据中心场景。

• 先进的可选冷却方案：推出专用型号，分别支持新一代液冷技术和传统风冷技术。

• 一体化冷板：行业首批原生支持液冷技术的固态硬盘，采用单块冷板实现固态硬盘双面散热。

• 行业领先的性能能效比：相较于竞品固态硬盘，每瓦 IOPS 性能最高提升 70%，在不牺牲性能的前提下实现效率跃升。

• 稳定的固态硬盘性能：搭载 PCIe 5.0 x4 NVMe 接口，固态硬盘全生命周期内的 IOPS 一致性高达 97%。

• 内置诊断与监控功能：简化错误报告流程，便于远程故障排查，助力实现预测性维护。

• 热插拔支持：可在 AI 和企业级服务器保持在线的状态下更换固态硬盘，提升数据中心的可维护性。

结论

Solidigm 是固态硬盘基础设施领域值得信赖的选择，也是支撑未来 AI 和企业级工作负载数据中心的存储基石。

随着 D7-PS1010 固态硬盘系列的推出，Solidigm 再次勇立潮头，创下多项行业新里程碑。无论数据中心机架采用液冷、风冷还是风液混合冷却方案，该系列固态硬盘均能为其提供行业领先的创新技术、性能表现、运行效率和产品可靠性。

其中，E1.S 规格的 Solidigm D7-PS1010 型号，是全球首批通过英伟达 GB300 NVL72 直连液冷平台认证的固态硬盘产品，这一成就印证了我们在 AI 和企业级数据中心存储解决方案领域的坚定承诺、技术实力和行业领导力。