在高密度 AI 应用环境中,冷却液分配单元 (cooling distribution units, CDU) 是关键的热管理接口。随着 GPU 加速服务器将机柜功率密度推向 120kW 门槛,其热负载已超过传统风冷方案的承载能力。液冷由此成为必然趋势,而 CDU 的充分验证也随之变得尤为关键,因为传统冷却方式在空间和能耗上的代价,已难以支撑现代 AI 基础设施的持续发展需求。
CDU 工作原理
CDU 是 AI 基础设施中的散热核心,通过主动循环冷却液至冷板,减少热降频风险,保障系统维持峰值性能。
从架构来看,液对液 (L2L) CDU 通过冗余水泵和换热器实现高效率散热,是超大规模数据中心的主流方案;液对气 (L2A) CDU 则结合高压风机和水泵,使传统风冷机房也能逐步导入液冷;而制冷剂式 CDU 内置压缩机,适用于边缘计算或缺乏厂务水源的部署场景。
无论采用哪种架构,无论核心驱动部件是水泵、风机还是压缩机,准确的供电验证都是保障 AI 高负载工况下系统持续稳定运行的关键。
CDU 测试项目
1. 电力韧性与冗余切换测试
在 CDU 研发与出厂检验阶段,利用可编程交流电源模拟数据中心复杂电网环境,是验证内部 PSU 稳定性的关键。测试内容包括电压波动、频率偏移以及电网扰动,用于验证在极端工况下,电源模块能否持续为控制板和水泵驱动提供稳定供电。
针对双电源冗余架构,该方案还可进一步验证电源切换的连续性、浪涌电流承受能力以及保护逻辑,确保 CDU 在高密度 AI 机房中具备更高可用性和电力韧性。
2. 水泵与压缩机系统功能件测试
可编程交流电源可用于模拟额定电压、频率和相位条件,是验证 CDU 组件机电性能的重要设备。该项测试可覆盖液对液系统中的冗余水泵、液对气方案中的高压风机阵列,以及制冷剂式架构中的内置压缩机,重点验证其启动转矩和浪涌电流特性。
通过确认稳态电流、动态负载响应以及功耗表现,我们的解决方案可帮助确保水泵和风机达到设计流量,同时保证压缩机在热设计限制范围内稳定运行。对于 AI 液冷应用而言,这类验证非常关键,因为稳定的冷却液循环,是应对高密度 GPU 极端热负载的重要保障。
3. 老化测试
通过模拟长时间连续运行,可提前发现元器件磨损、冷却液泄漏及热循环效应等潜在问题,这对系统长期可靠性至关重要。综合以上测试项目,可确保 CDU 系统在满足性能、安全和行业规范要求的前提下,持续支持高密度 AI 服务器环境运行。
实际应用案例
AFV-PLUS-33120 是一款三相 120 kVA 可编程交流电源,具备低总谐波失真 (Low-THD) 输出,以及优异的电压调节率和负载调节率,可为 CDU 电气模块验证提供稳定、可重复的测试条件。
其支持三相独立调压和可编程相位角调节,可模拟电压暂降 (Dip/Sag) 及多种分相 (Split-phase) 配置,包括单相三线和单相两线系统。这一能力可真实还原 AI 数据中心部署中的实际供电条件,帮助完成对 CDU 输入耐受能力、负载平衡能力和保护动作逻辑的验证。
产品特点
• 功率范围覆盖 10kVA 至 1.6MVA,可满足不同规模测试需求。
• 支持 RAMP 和 STEP 可编程功能,可模拟电压、频率及时间变化,适用于烧机和老化测试。
• 内置 Soft Start 软启动功能,可有效降低启动电流,无需额外采购更大容量设备。
• 可选高过载能力,2 秒内可实现最高 200% 过载输出。
• 支持三相独立调压,可模拟电压不平衡和缺相状态,满足 IEC 61000-4-34 (GB/T 17626-34) 相关测试要求。
• 具备压降补偿功能,可补偿线缆压降,确保负载端输出电压准确稳定。
• 可适应不平衡负载,支持同时连接单相及三相负载。
• 可按需选配相位角调节等扩展功能,用于模拟相位偏移或分相供电环境,避免配置过度。