直接晶片液體冷卻(DCLC)
轉換為液體冷卻時也必須考慮建築物的結構。一般來說，直接晶片液冷不需要採取任何措施，因為與風冷相比，每平方公尺的重量沒有明顯變化。然而，如果使用浸入式冷卻，在較大的工廠中，由於伺服器密度較高和流體量較大，天花板上的點負載可能會急劇增加。因此，結構工程師必須在轉換前檢查潛在的天花板荷載，並採取任何必要的結構措施來增加承載能力。此外，如果要使用機械手臂來維護浸入式伺服器，那麼在規劃過程中顯然需要考慮到這一點，以確保機器人系統能夠安全可靠地安裝並具有足夠的運動自由度。
如果完全轉換的成本太高，當然可以只將部分資料中心表面區域轉換為液體冷卻。在某些情況下，也許建造一座新建築或擴建項目更有意義，因為它從一開始就滿足了液體冷卻的要求。
用於房間冷卻的現有空調櫃可以繼續用於冷卻仍由非液冷組件（例如電源裝置）散發到房間中的餘熱。對於直接晶片液體冷卻，餘熱約為總熱負荷的 20%，而對於浸沒式冷卻，餘熱僅為 5% 左右。
該技術的核心是將冷板策略性地放置在熱源（尤其是伺服器單元中的處理器）上方。這種緊密的距離確保了快速、精確的熱傳遞，從而優化了冷卻效率。小管網路促進了冷卻過程，這些小管將液體冷卻劑直接引導至處理器。一旦被液體冷卻劑吸收，熱量就會迅速帶走並透過冷卻劑分配單元循環到再冷卻器。在這裡，熱量被釋放到周圍環境中，完成冷卻循環。雖然液體冷卻是系統的基礎，但補充性的空氣冷卻組件仍然至關重要。大約 20-30% 的冷卻需求透過風冷機制滿足，確保全面的熱管理。
冷卻液體分配裝置(CDU)
資料中心液體冷卻系統的基本設計如下：採用直接晶片液體冷卻，伺服器主機板上的冷板透過柔性線路連接到機架中的歧管。此機架歧管再透過管道連接到冷卻劑分配單元 (CDU)。如果使用浸入式冷卻而不是直接冷卻到晶片的方法，則將水箱而不是機架連接到 CDU。 CDU 透過熱交換器將設施供水系統（FWS - 建築物的冷卻迴路）與技術冷卻系統（TCS - 伺服器的液體冷卻系統）分開。此外，CDU還使用閥門和幫浦來控製冷卻液的流量和溫度。
將迴路分開很重要，因為冷卻迴路和設施水有不同的純度需求。此外，介電流體也可用於冷卻迴路中，而不僅僅是水/乙二醇混合物。這種冷卻迴路中所需的液體品質特別取決於熱交換器和冷板的材料以及整合微通道的大小。如果微通道非常小，則液體中的最大顆粒尺寸是液體冷卻系統可靠運作的決定性因素。
液冷的標準和規範
大多數資料中心標準目前不包括設計合適的液體冷卻系統的規格或建議。目前唯一的例外是 ASHRAE 指南 TC 9.9，它明確涉及液體冷卻。它列出了兩種建議的設計，它們的不同之處在於 CDU 的位置和數量。第一個版本有一個中央 CDU，可以連接多個機架。這節省了機架空間，但佔用了伺服器機房的額外空間。如果採用這種中央CDU設計，理想情況下應該建立2N冗餘，以便隨時補償故障。此外，CDU 容量應為擴展提供儲備，而且即使在低負載下也能有效利用。
在第二個版本中，每個機架中都包含一個專用的 CDU。這意味著機架無法容納盡可能多的伺服器，但機架外不需要額外的空間。如果一個 CDU 發生故障，這只影響單一機架；所有其他伺服器可以繼續正常運作而不會受到影響。擴展也更容易實現，因為每次添加另一個機架時，也會添加適合所需冷卻能力的合適的 CDU。然而，透過這種方法，系統總體上獲得了更多的熱交換器，這稍微減少了可以從設施水中提取的冷量，因為與中央 CDU 版本相比，傳遞損失更高。
