何謂冷卻液分配單元（CDU）？
冷卻液分配單元（CDU）是現代資料中心與高效能運算（HPC）環境中液冷系統的關鍵組件。其作為集中式系統，負責管理分配至伺服器、儲存系統及圖形處理器（GPU）等IT設備的冷卻液循環、溫度調節與壓力控制。
作為設施冷卻基礎設施與IT級液體迴路之間的橋樑，中央冷卻裝置（CDU）有助於從資料中心地板移除熱量。其透過將IT冷卻迴路連接至設施的冷水或溫水系統，在保持兩種流體分離的同時，實現熱管理功能。
此熱隔離技術確保系統效能、提升溫度控制能力，並能實現超越傳統風冷技術散熱能力的超高密度系統部署。
冷卻液分配單元的應用方式
冷卻液分配單元（CDUs）作為設施冷卻水迴路與內部液態冷卻迴路之間的中介設備，直接與IT設備進行介接。在熱負載超出空氣冷卻能力範圍的環境中，CDUs可實現高效能、高密度的液態冷卻系統部署。
熱交換器
任何CDU的核心部件皆為其熱交換器，該裝置能將設施用水與流經伺服器及其他元件的冷卻液徹底隔離。此設計既可防止污染，亦能實現各循環迴路的獨立控制。熱交換器在不混合流體的前提下，將次級迴路的熱能轉移至設施迴路，從而實現精準可靠的熱管理。
抽水機
冷卻單元（CDU）內建整合式水泵，負責將冷卻液循環輸送至二次迴路，確保流經直接接晶片冷板或後門熱交換器的冷卻液流量穩定。高可用性冷卻單元通常配備冗餘水泵及自動切換功能，即使元件發生故障仍能維持連續運作。
控制閥
電動閥門依據系統即時需求調節冷卻液流量。這些閥門與控制系統協同運作，因應熱負載變化進行調節，優化熱交換器兩端的溫差，從而提升能源效率。
感測器
整合式感測器可持續監測主循環與副循環系統中的關鍵參數，例如進出口溫度、流體壓力及流量。此遙測功能對於動態系統控制至關重要，並能即時警示操作人員潛在的故障或效能問題。
控制系統
可編程邏輯控制器（PLC）或嵌入式控制模組負責管理所有冷卻裝置單元（CDU）的運作。其功能包含處理感測器數據、調節泵浦轉速、驅動控制閥門，並在閾值超限時觸發警報或啟動關機程序。進階型CDU支援遠端管理功能，並可與資料中心基礎設施管理（DCIM）平台整合運作。
部署配置
機櫃式冷卻單元（CDUs）提供多種外型規格，以適應不同資料中心佈局需求。 根據具體冷卻需求，機架式CDU適用於單個機架或小型機架群的局部冷卻。落地式機組（常稱為行內CDU）具備更高冷卻能力，通常用於大規模部署。CDU可依設施需求配置為支援冷水或溫水冷卻迴路，為系統設計與整合提供靈活性。
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中央冷卻單元如何支持向先進冷卻架構的轉型
隨著資料中心工作負載的複雜性與功率密度持續攀升，基礎設施必須進化以維持熱效率與能源效能。CDU（中央冷卻單元）在推動此進化過程中扮演核心角色，作為傳統冷卻方法與次世代液冷環境之間的靈活橋樑。
部署中央冷卻單元（CDUs）的關鍵優勢之一，在於其能逐步整合液冷技術。資料中心無需完全捨棄風冷系統，即可開始享受液冷技術帶來的效益。透過中央冷卻單元，可在既有基礎設施旁引入液冷機櫃，打造混合環境以滿足當前需求並預備未來擴充。此混合部署策略能有效降低風險與資本支出，使設施得以隨時間逐步擴充冷卻能力。
此外，CDU支援多種液冷拓撲結構，例如直接接入晶片的冷卻方案及後門熱交換器設計，使其能適應廣泛的IT硬體與設施架構。其模組化特性與遠端管理功能，更進一步簡化了過渡階段的整合流程。
對於探索長期基礎設施規劃的組織而言，冷卻單元（CDUs）提供了邁向高效能冷卻的實用途徑。透過與設施冷水系統無縫整合，冷卻單元在加速向液態冷卻轉型的同時，能維持系統整體的熱穩定性與運作連續性。
CDUs的潛在缺點
冷卻液分配單元雖為液冷系統整合帶來顯著優勢，卻也增加了系統複雜性。設施規劃時必須考量管線佈局、控制系統及電力需求，這些需求遠超傳統風冷系統。特別是在改造情境中，冷卻液分配單元需針對迴路設計、泵浦規格、冗餘配置及空間規劃進行縝密規劃。若調試不當或感測器設定錯誤，可能導致密集環境中出現散熱效率低下或局部熱點問題。
成本是另一項考量因素。儘管冷卻單元（CDUs）能提升長期效率，但前期投資（包含設備購置、安裝與整合）可能相當可觀。必須驗證其與冷卻液類型、水質化學特性及廠房散熱系統的相容性。持續性維護亦至關重要，以確保長期運作的可靠性與流體品質，因此冷卻單元最適合致力於大規模液冷應用的組織。
常見問題
- 冷卻單元能否提升資料中心的能源效率？
是的，冷卻單元透過減少對傳統空調的依賴，並實現源頭精準散熱，顯著提升能源效率。作為大型液冷資料中心的一部分，冷卻單元藉由整合溫水迴路並在更高溫度下運作，有助降低電力使用效率（PUE）及整體冷卻成本。 - 使用CDU的商業效益為何？
CDU透過提升冷卻效率、實現更高機架密度及降低能耗，提供顯著的長期商業優勢。其還允許分階段部署液冷系統，有助避免大規模前期基礎設施改造。這為尋求永續擴展的資料中心帶來更佳的投資回報率。 - 哪些產業最依賴CDU？
對高性能與高密度運算需求極高的產業最依賴CDU。這包括雲端服務供應商、研究機構、金融服務、人工智慧與機器學習、石油與天然氣，以及先進製造。這些領域產生的熱負荷往往超出傳統空氣冷卻系統的負荷極限。