在高密度 AI 應用環境中,冷卻液分配單元 (cooling distribution units, CDU) 是關鍵的熱管理接口。隨著 GPU 加速服務器將機柜功率密度推向 120kW 門檻,其熱負載已超過傳統風冷方案的承載能力。液冷由此成為必然趨勢,而 CDU 的充分驗證也隨之變得尤為關鍵,因為傳統冷卻方式在空間和能耗上的代價,已難以支撐現代 AI 基礎設施的持續發展需求。
CDU 工作原理
CDU 是 AI 基礎設施中的散熱核心,通過主動循環冷卻液至冷板,減少熱降頻風險,保障系統維持峰值性能。
從架構來看,液對液 (L2L) CDU 通過冗余水泵和換熱器實現高效率散熱,是超大規模數據中心的主流方案;液對氣 (L2A) CDU 則結合高壓風機和水泵,使傳統風冷機房也能逐步導入液冷;而制冷劑式 CDU 內置壓縮機,適用于邊緣計算或缺乏廠務水源的部署場景。
無論采用哪種架構,無論核心驅動部件是水泵、風機還是壓縮機,準確的供電驗證都是保障 AI 高負載工況下系統持續穩定運行的關鍵。
CDU 測試項目
1. 電力韌性與冗余切換測試
在 CDU 研發與出廠檢驗階段,利用可編程交流電源模擬數據中心復雜電網環境,是驗證內部 PSU 穩定性的關鍵。測試內容包括電壓波動、頻率偏移以及電網擾動,用于驗證在極端工況下,電源模塊能否持續為控制板和水泵驅動提供穩定供電。
針對雙電源冗余架構,該方案還可進一步驗證電源切換的連續性、浪涌電流承受能力以及保護邏輯,確保 CDU 在高密度 AI 機房中具備更高可用性和電力韌性。
2. 水泵與壓縮機系統功能件測試
可編程交流電源可用于模擬額定電壓、頻率和相位條件,是驗證 CDU 組件機電性能的重要設備。該項測試可覆蓋液對液系統中的冗余水泵、液對氣方案中的高壓風機陣列,以及制冷劑式架構中的內置壓縮機,重點驗證其啟動轉矩和浪涌電流特性。
通過確認穩態電流、動態負載響應以及功耗表現,我們的解決方案可幫助確保水泵和風機達到設計流量,同時保證壓縮機在熱設計限制范圍內穩定運行。對于 AI 液冷應用而言,這類驗證非常關鍵,因為穩定的冷卻液循環,是應對高密度 GPU 極端熱負載的重要保障。
3. 老化測試
通過模擬長時間連續運行,可提前發現元器件磨損、冷卻液泄漏及熱循環效應等潛在問題,這對系統長期可靠性至關重要。綜合以上測試項目,可確保 CDU 系統在滿足性能、安全和行業規范要求的前提下,持續支持高密度 AI 服務器環境運行。
實際應用案例
AFV-PLUS-33120 是一款三相 120 kVA 可編程交流電源,具備低總諧波失真 (Low-THD) 輸出,以及優異的電壓調節率和負載調節率,可為 CDU 電氣模塊驗證提供穩定、可重復的測試條件。
其支持三相獨立調壓和可編程相位角調節,可模擬電壓暫降 (Dip/Sag) 及多種分相 (Split-phase) 配置,包括單相三線和單相兩線系統。這一能力可真實還原 AI 數據中心部署中的實際供電條件,幫助完成對 CDU 輸入耐受能力、負載平衡能力和保護動作邏輯的驗證。
產品特點
? 功率范圍覆蓋 10kVA 至 2MVA,可滿足不同規模測試需求。
? 支持 RAMP 和 STEP 可編程功能,可模擬電壓、頻率及時間變化,適用于燒機和老化測試。
? 內置 Soft Start 軟啟動功能,可有效降低啟動電流,無需額外采購更大容量設備。
? 可選高過載能力,2 秒內可實現最高 200% 過載輸出。
? 支持三相獨立調壓,可模擬電壓不平衡和缺相狀態,滿足 IEC 61000-4-34 (GB/T 17626-34) 相關測試要求。
? 具備壓降補償功能,可補償線纜壓降,確保負載端輸出電壓準確穩定。
? 可適應不平衡負載,支持同時連接單相及三相負載。
? 可按需選配相位角調節等擴展功能,用于模擬相位偏移或分相供電環境,避免配置過度。