从Google Deschutes看2MW级CDU的工程化设计逻辑

01

开放2MW级CDU规格，

OCP关注点从设备能力

延伸到工程复制

Project Deschutes与OCP五项Tenets形成对应关系。它是Google第五代Cooling Distribution Unit(CDU)，开放规格的目标是加速液冷在行业中的采用。Project Deschutes是首个提交给OCP的CDU specification；内容覆盖技术设计、制造质量、维护与服务流程，并识别系统组件的供应生态。更重要的是，规格中的可靠性、可用性、部署流程和运维方法，来自Google超过7年的规模液冷经验。

它应被视为一套2 MW级CDU工程规格，而非单纯的参数表。并把性能目标与开放供应链、可制造性、部署速度、维护流程和可持续性绑定在一起。对CDU厂商而言，产品是否满足规格，取决于整机能力，也取决于供应商能否把设备稳定复制到不同数据中心环境。

图1  OCP五项Tenets与Project Deschutes工程落点

1.1

Openness：

开放的不只是机械结构

Openness部分强调，公开范围包括技术设计细节、制造质量、维护与服务程序以及系统组件供应生态。其目标是让行业从端到端角度反馈并收敛出一套能够被第一方和第三方数据中心广泛使用的CDU设计。对于液冷基础设施，这一点很关键：CDU同时连接设施水系统、IT液路、电气供电、控制网络和维护体系，单点性能优秀并不能自动转化为跨项目复制能力。

1.2

Efficiency与Impact：

性能目标直接对准AI/ML高密度负载

Efficiency对应约2 MW热负载、500 GPM流量和80–90 psi水力能力，直接面向下一代AI/ML workload的冷却需求。Impact对应开放开发与采购：任何CDU供应商都可以基于该规格进行开发、制造和改进，第一方Hyperscaler与第三方数据中心业主也可以采购基于Project Deschutes规格的设备。换言之，规格的影响力来自“可复用的工程边界”。

1.3

Scale与Sustainability：

把供应链和现场实施写进产品定义

Scale部分要求CDU尽可能采用行业熟悉、可从多个供应商采购的组件；定制件也应采用成熟制造工艺。安装和维护流程被公开，用于缩短可靠设备的部署周期。Sustainability部分则从冷却电耗、数据中心空间占用和本地化制造三个角度解释液冷价值。这里的可持续性不只对应能效，还包含设备制造距离与供应链可获得性。

02

2 MW、500 GPM、80–90 psi：

规格表反映的是“热+水力”双重约束

Project Deschutes面向高功率、高密度IT Pod，额定热负载为2 MW，目标负载包含AI/ML ASIC，并兼容DI water与PG25。整机设计边界由热负载、流量、压差、工作压力、approach temperature、功耗和尺寸等参数共同构成。

图2  Project Deschutes核心规格可视化

表1  Section 3.1核心参数与工程含义

这里最值得关注的是“500 GPM + 80–90 psi”。2 MW决定换热规模，500 GPM定义循环流量，80–90 psi则定义二次侧能够向IT端提供的可用压差。对于高密度冷板系统，流量和压差必须同时满足。机柜歧管、软管、快接、冷板和局部件都会消耗压差，因此CDU不能只追求大流量，还要在目标流量附近保留足够水力余量。

整机功耗为74 kW。以2000 kW热负载直接相除，数值约为3.7%。这一比例只能用于观察CDU自身设备功耗相对热负载的量级，不能直接等同于数据中心PUE或完整冷却系统能耗，因为设施侧冷源、冷却塔、泵组等并未包含在这张表内。

03

26项产品要求：

Project Deschutes

把“可持续运行”写进硬件定义

若按工程功能重新归类，可以看到其重点并不平均分布。相当一部分条款围绕冗余、在线维护、流体洁净度、遥测和现场服务展开。这反映了数据中心液冷设备的实际故障模式：长期运行中，过滤器、泵、传感器、连接点和水质状态往往比额定换热能力更容易形成运维压力。

3.1

可靠性与可用性：

双泵N+1只是第一层

可靠性相关要求包括N+1泵及附件、泵和泵驱动可靠性、无轴封泵(sealless pump)、双路PDU供电、130 psi压力释放、UL/CE认证和抗震考虑。v0.75采用2X Pumps，与N+1逻辑对应。对于数据中心，供冷是高可用资源，泵的单点故障不能直接转化为IT回路失流。无轴封方案则减少传统轴封泄漏这一类长期运行风险。

3.2

可维护性：

维护路径在产品设计阶段就被固定

泵要求前后均可维护，优先前部；25–44 μm过滤器要求前部维护；0.2 μm旁路微过滤同样要求前部维护；flow-through expansion tank也要求前部可维护。遥测接口还配置用于hotswap的quick disconnect。这样的条款把“怎么换件”从售后问题提前到结构设计阶段。设备在机房内的摆位、前后通道、管路拆卸空间和隔离方式都会因此受到约束。

3.3

流体质量：

主过滤、旁路微过滤与在线化学状态监测并行

二次侧主过滤精度为25–44 μm；旁路/并联微过滤达到0.2 μm，流量约3 GPM；系统还要求Spirovent空气分离器，以及pH与电导率遥测。这里形成了“颗粒物控制+气体管理+化学状态监测”的组合。对于冷板液冷，堵塞风险、腐蚀风险与气泡问题会同时影响压降、传热和长期可靠性，单一过滤精度无法覆盖全部流体风险。

3.4

遥测与控制：

CDU被定义为可观测的基础设施节点

规格要求一次侧和二次侧温度、压力遥测，CDU流量、泵转速、泵功率监测，流量计精度达到读数的±0.5%；PLC同时支持IPv6和IPv4并配HMI。三分区leak rope detection通过PLC接入。工程上，这意味着CDU需要提供足够数据来判断热工状态、水力状态和设备健康度，不能只输出“运行/故障”两种状态。

图3  Project Deschutes原文3D CAD示意。

可见PDU、VFD、泵、过滤器、换热器及多个膨胀/储液部件

04

V0.75设计概览：

一次侧与二次侧围绕维护和装配公差展开

V0.75将产品要求落到具体结构。整机采用一次侧Facility loop与二次侧Technical/IT loop分离的典型CDU架构，中间通过液-液换热器耦合。一次侧负责接入数据中心设施水，二次侧负责向IT回路提供受控流量与压差。双回路隔离让设施侧水质、压力与IT侧冷却液能够分别管理，也为DI water或PG25等技术液体提供独立边界。

图4  Project Deschutes双回路功能架构

4.1

二次侧：

高压差循环能力与可更换过滤器共同设计

二次侧采用4.5英寸OD Sch 5管汇、3英寸peroxide-cured EPDM软管和Tri-clamp连接，配置Secondary Flow Meter、4组Filters、双泵、Pump Isolation Valve及Pump Check Valve。4X Filters用于hot swappable cleaning，过滤维护被设计为不停机或尽量少停机的操作。泵入口/出口的隔离与止回功能也服务于单泵拆换。

图5  Project Deschutes二次侧流路特征

从结构上看，二次侧同时面对两类约束。第一类是500 GPM和80–90 psi带来的大流量、高压差需求，要求管汇、泵和局部件控制压损；第二类是长期运行的维护需求，要求过滤器、泵和连接件能够隔离并快速更换。Project Deschutes没有把这两类目标分开处理，而是通过大管径管汇、短连接、可拆卸接口和冗余泵一起实现。

4.2

一次侧：

控制阀、旁通和粗过滤

承担设施水接口管理

一次侧配置characterized control valve、bypass valves和500 micron strainer with bypass。热交换器接口采用Victaulic连接，3英寸EPDM软管采用Tri-clamp。供水歧管允许采用多件结构以提高tolerance flexibility。这里的重点是设施侧接口的适配能力：大型管路和换热器安装存在位置、角度与长度公差，连接方式需要吸收这些公差，同时避免增加过多局部阻力。

图6  Project Deschutes一次侧(Facility)流路特征

4.3

Victaulic + Tri-clamp：

连接方式本身就是

系统工程的一部分

Victaulic与Tri-clamp采用“optimized mix”组合，目标包括minimize integration risk、reduce pressure drop和simplify system touch points。Victaulic主要用于大口径管汇和换热器接口，以获得更好的旋转和角度调整；Tri-clamp更多用于软管、过滤器和易拆卸部位，降低维护时的拆装复杂度。对MW级CDU而言，连接件选择直接影响压损、装配公差、维护时间和泄漏风险，已经超出传统“管路附件”的边缘角色。

图7  Victaulic与Tri-clamp混合连接策略

05

Project Deschutes对

2 MW级CDU产品定义

的三个启示

5.1

额定热负载需要与压差能力一起看

2 MW是最醒目的参数，但80–90 psi IT侧可用压差更能体现设备的水力定位。未来高密度AI液冷系统的冷板数量、管路长度、歧管层级和快接数量增加后，系统阻力会显著影响可用流量。CDU厂商如果只给出“MW”或最大流量，无法完整描述其在真实IT回路中的能力。

5.2

Serviceability正在

成为CDU的一等设计参数

Project Deschutes把泵、过滤器、膨胀罐和遥测接口的维护方向、隔离方式与快速拆装写进产品要求。其背后的逻辑很清楚：CDU部署进入大规模AI基础设施后，单次维护时间、备件替换难度和现场操作一致性会直接影响可用性和OPEX。产品结构需要支持标准化FRU思路，即使Section 3.2尚未展开后续FRU章节，设计倾向已经非常明显。

5.3

开放规格的价值在于

形成“可采购、可制造、可运维”

的共同语言

OCP的贡献让2 MW CDU从单一业主定制设备向开放工程基线靠近。规格同时定义性能、材料、冷却液、传感器、供电、PLC、认证、抗震和维护边界，供应商可以围绕相同接口开发差异化产品，数据中心也更容易建立统一的采购和验收语言。对液冷产业链而言，这种共同语言往往比单个器件参数更能推动规模化。

06

结语

Project Deschutes的技术意义集中在一套完整的工程组合：约2 MW热负载、500 GPM流量、80–90 psi IT侧压差、3°C approach temperature构成性能边界；N+1泵、双路供电、前部维护、旁路微过滤、漏液检测和流体遥测构成可用性边界；一次/二次双回路、并行换热、Victaulic与Tri-clamp混合连接则把这些要求落实到可制造、可装配的结构中。

对于正在开发MW级CDU的供应商，Project Deschutes提供的参考价值主要在系统工程层面。下一阶段竞争会越来越依赖压差控制、在线维护、流体质量管理、控制可观测性、认证和供应链复制能力。2 MW级产品能否真正进入大规模AI数据中心，最终要通过这些工程细节来兑现。