坐落于四川省稻城縣海子山的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目——高海拔宇宙線觀測(cè)站“拉索”，因有望破解宇宙線起源這一“世紀(jì)難題”而備受矚目。鮮為人知的是，進(jìn)入科學(xué)運(yùn)行階段以來(lái)，這個(gè)龐大的觀測(cè)體系，每時(shí)每刻都在接收和處理著巨大的海量數(shù)據(jù)，而它們的儲(chǔ)存和處理可是個(gè)大難題。

　　建立在“拉索”觀測(cè)基地的海子山數(shù)據(jù)中心海拔4410米，是全球最高的數(shù)據(jù)中心之一。高密度服務(wù)器的散熱問(wèn)題，一直是制約服務(wù)器高密度計(jì)算、可靠運(yùn)行的瓶頸，因此而產(chǎn)生的高能耗也給基地供電造成額外壓力。

　　大科學(xué)裝置需要一個(gè)“降溫”利器。

　　中國(guó)工程院院士顧國(guó)彪和中國(guó)科學(xué)院電工研究所研究員阮琳帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究和發(fā)展，成功研發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蒸發(fā)冷卻技術(shù)。這一技術(shù)給高密度服務(wù)器散熱問(wèn)題的破解帶來(lái)了希望。

　　據(jù)阮琳介紹，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心一般采用服務(wù)器強(qiáng)迫通風(fēng) 結(jié)合機(jī)房空調(diào)制冷的傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的降溫。海子山數(shù)據(jù)中心由于地處高海拔，空氣稀薄，傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)難以解決CPU的局部過(guò)熱問(wèn)題。這不僅限制了數(shù)據(jù)中心的配置規(guī)模，對(duì)數(shù)據(jù)中心的能耗也提出了巨大的挑戰(zhàn)。

　　為解決高密度服務(wù)器冷卻問(wèn)題，散熱能力更強(qiáng)的液冷技術(shù)逐步成為該領(lǐng)域的熱點(diǎn)，隨之也產(chǎn)生了水冷和蒸發(fā)冷卻兩種具有代表性的液冷技術(shù)方案。與傳統(tǒng)風(fēng)冷相比，水冷技術(shù)的冷卻性能得到了大幅度提升，但強(qiáng)迫水循環(huán)冷卻系統(tǒng)存在電氣絕緣、腐蝕性和泄漏問(wèn)題，導(dǎo)致水冷服務(wù)器的運(yùn)行維護(hù)工作量極大，為服務(wù)器長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行帶來(lái)了重大隱患。

　　“我們的蒸發(fā)冷卻方式，利用液體冷卻工質(zhì)液氣相變?cè)磉M(jìn)行熱量交換，冷卻工質(zhì)的液氣密度差在重力加速度的作用下自動(dòng)循環(huán)流動(dòng)，無(wú)須外部旋轉(zhuǎn)機(jī)械提供循環(huán)動(dòng)力，因此冷卻系統(tǒng)運(yùn)行在零壓附近，降低了冷卻工質(zhì)泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，冷卻工質(zhì)的循環(huán)完全不消耗電能。”阮琳告訴中青報(bào)·中青網(wǎng)記者，蒸發(fā)冷卻方式使用的液體冷卻工質(zhì)本身具有很高的電氣絕緣特性，能夠?qū)﹄娮有畔⒃O(shè)備提供很好的絕緣保護(hù)作用。

　　這個(gè)數(shù)十年磨一劍的蒸發(fā)冷卻技術(shù)，已先后應(yīng)用于李家峽400兆瓦、三峽700兆瓦水輪發(fā)電機(jī)，以及國(guó)家大科學(xué)裝置“蘭州重離子加速器”的ECR離子源磁體。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期積累，蒸發(fā)冷卻技術(shù)已形成了較為完整的基礎(chǔ)理論體系、分析工具和設(shè)計(jì)方法。

　　如今，這個(gè)技術(shù)也為高海拔觀測(cè)站數(shù)據(jù)中心的可靠運(yùn)行提供重要科技支撐，助力大科學(xué)裝置“拉索”高效運(yùn)行。

　　2021年5月17日，建設(shè)中的“拉索”在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)2個(gè)能量超過(guò)1拍電子伏特的光子，是人類至今觀測(cè)到能量最高的光子。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《自然》（Nature）雜志。國(guó)家高能物理科學(xué)數(shù)據(jù)中心主任陳剛表示，電工研究所先進(jìn)的表貼式無(wú)泵自循環(huán)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)綠色節(jié)能，為“拉索”數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及在站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

　　阮琳介紹，自2019年11月投運(yùn)以來(lái)，“拉索”數(shù)據(jù)中心蒸發(fā)冷卻服務(wù)器運(yùn)行穩(wěn)定，冷卻效果良好，節(jié)能顯著，實(shí)測(cè)服務(wù)器機(jī)柜電能使用效率（PUE）為1.03。這一數(shù)據(jù)再次證明了蒸發(fā)冷卻技術(shù)在電氣裝備與電子信息設(shè)備領(lǐng)域的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。

　　中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝 張渺 來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)