基于数据中心的体量，冷却方式不尽相同。
例如对于 3kw-10kw 功率密度的机 架，一般通过外围机房空调、高架地板或空气遏制系统进行冷却。5-30kw 一般 可以采用行级风冷系统。 而在 15kw 以上液冷成为主要冷却方式，液冷采用液体作为散热介质，散热效率 远高于风冷，能有效降低服务器温度，减少硬件故障率，保障服务器稳定运 行。其中，15-50kw 采用被动散热型水冷、30kw 以上采用主动散热型水冷背 门、50kw 以上可采用液冷。液冷方式中，50-175kw 可采用直接芯片冷却 （DTC），175kw 及以上采用浸入式冷却（ILC）为佳。 美国维谛技术公司认为，部署>30kW 的高功率密度的机架时，都必须要采用液 冷方案，无论是边缘数据中心还是核心数据中心，因为空冷方案无法提供维持 IT 系统可靠性所需的散热能力。
液冷系统的通用架构包括室外侧（室外冷源、一次侧冷却液）、室内侧（冷量分 配单元（CDU）、二次侧冷却液、液冷机柜）。1）室外冷源可选择开始/闭式冷却 塔、干式冷却器等；2）一次侧冷却液常使用去离子水、乙二醇水溶液、丙二醇 水溶液，并配合具有一定缓蚀、杀菌、阻垢等功能的化学药剂。3）CDU 按布置 形式又可以分为集中式、非集中式，集中式 CDU 布置在机柜外，为多台液冷机 柜提供冷量，易于集中化部署和管理，分布式 CDU 布置在液冷机柜内部，每台 机柜对应一个 CDU，易于机柜功耗匹配。4）液冷机柜：每台机柜对应一个 CDU，易于机柜功耗匹配。二次侧冷却液在不同液冷技术中形态有差异。 液冷系统的基本原理是：二次侧冷却液在机柜内吸收设备热量，并通过 CDU 内 的换热器将热量传递给一次侧冷却液，一次侧冷却液通过室外冷源最终将热量 释放到大气环境中，完成散热。 具体而言，根据冷却液与发热源的基础方式，液冷技术可以分为接触式、非接 触式液冷。
非接触式液冷是指冷却液体不与发热器件直接接触，通过散热器间接散热，这 类液体包括单相式冷板液冷、相变式冷板液冷。 单相式冷板液冷通过液冷板将发热器件的热量间接传递给液冷板中的二次侧冷 却液。二次冷却液在设备吸热和 CDU 放热过程不发生相变。根据液冷板覆盖范 围，这种液冷可以分为：1）局部液冷，通常仅覆盖高功耗器件，一般带走设备 70%左右的热量，剩余 30%热量仍需通过机房空调或液冷背门以风冷的形式带走 （被动式或主动式热交换器采用液体换热器替代 IT 设备机架的后门）；2）全液 冷，需要根据通信设备硬件架构和结构布局定制化设计液冷板，以覆盖所有发 热器件。
相变冷板液冷：两相冷板液冷系统架构与单相液冷板液冷相似，但区别在于其 二次侧冷却液在设备内通过液冷板吸热发生汽化，在 CDU 内冷凝为液态，充分 利用了冷却液的相变潜热，综合散热能力更强，可达 300W/cm2 以上。由于运行 过程中系统内冷却液发生相变，两相冷板液冷系统的压力会高于单相冷板液 冷，其二次侧冷却液、液冷板、流体连接器、液冷管路等为了适配系统压力也 要满足一定的特殊化要求。
接触式液冷又可以分为浸没式液冷、喷淋式液冷等。单相浸没式液冷通过将发热元件浸没在冷却液中，直接吸收设备产生的热量。 通信设备竖插在浸没机柜内（卧式浸没），二次侧低温冷却液由浸没机柜底部流 入。单相浸没液冷实现了 100%液体冷却，但其应用过程需要将通信设备完全浸 没在冷却液中，所有材料、器件均需要重新选型评估，并开展兼容性测试验证 以保证应用的可靠性。同时，由于不导电液体热物性普遍较差且液体流速低， 因此单相浸没液冷散热能力普遍较低，这在一定程度上制约了其推广应用。 传统卧式浸没液冷设备维护时需要打开 TANK 上盖，并配备可移动机械吊臂或专 业维护车以实现设备的竖直插拔，操作复杂且耗时，立式浸没机柜架构与冷板 式相似，但通信设备本身需要实现板级密封功能，兼具冷板式液冷的维护便利 性和浸没式液冷的节能优势。
两相浸没液冷二次侧冷却液在设备内吸热由液态转化为气态，通过冷凝器冷凝 放热由气态转化为液态。这种液冷技术充分利用液体的相变潜热，散热能力相 比于单相浸没显著提升。需要指出的是，两相浸没液冷同样存在卧式和立式两 种技术形态。
两相卧式浸没二次侧冷却液仅在浸没腔体内部循环。浸没腔体的顶部为气态 区，底部为液态区。冷却液吸收设备热量后发生相变，即液态冷却液变为气态 冷却液。气态冷却液汇聚到浸没腔体顶部，与安装在顶部的冷凝器发生换热后 冷凝为低温液态冷却液，随后在重力作用下回流至腔体底部，实现对通信设备 的散热。 两相浸没液冷兼具高节能、高散热的技术优势，可同时满足高功率芯片的散热 需求，实现机房极致节能效果。但现阶段该技术仍在试点研究中，其密封可靠 性、系统控制稳定性等有待持续优化。
喷淋式液冷，是指二次侧冷却液由顶部进入服务器，在重力或系统压力的作用 下，通过喷淋板精准喷淋发热器件，冷却液直接与发热器件接触，通过对流换 热为器件散热。为了实现精准喷淋与有效散热，液冷机柜及设备需要一定的特 殊化设计。1）二次侧冷却液：通常为不导电液体，可以是油基或氟碳类，换热 过程不发生相变。2）液冷设备：上盖集成喷淋腔体和喷淋孔，可根据器件功 耗、布局、尺寸设置不同的喷淋孔大小、位置、密集程度等。3）液冷机柜：设 备内喷淋会有一定的冷却液飘逸，为了避免冷却液损耗，以及机房环境污染， 液冷机柜需要具备一定的密封性。4）储液箱：一般放置于喷淋机柜的底部，利 用重力收集吸热温升后的冷却液，当系统出现异常情况时（如发生泄漏），也可 收集泄漏液体，增加系统运行的稳定性和可靠性。
喷淋式液冷实现了 100%液冷，使 PUE 优于单相冷板液冷。同时可实现对高功率 芯片得精准喷淋，使流经芯片的液体流速有一定的提升，其散热能力略高于传 统单相浸没液冷。因此，喷淋液冷可以看作是实现冷板式液冷节能、单相浸没 液冷散热的折中方案。 综合对比，目前多条液冷技术路线快速发展，针对不同应用场景各具优势。其 中，单相冷板式液冷在液冷数据中心的应用占比达 90%以上，是现阶段及未来 一段时间业内主流的液冷技术方案。单相浸没式液冷节能优势更突出，且近年 来该技术逐步趋于成熟，相关产业链快速发展，小规模商用不断推进。此外， 喷淋式、两相冷板式、两相浸没式这 3 种液冷方案的技术研究和产业生态尚需 完善。
