AI演算力狂飆不怕“過熱”？探索高效液體冷卻方案
在人工智慧（AI）迅速發展的當下，強大的演算力洪流也帶來了“甜蜜的煩惱”—巨大的能源消耗和驚人的發熱量。而晶片壽命隨溫度升高呈現下滑趨勢，業界常用的說法是，晶片核心溫度每升高10℃，其預期壽命就會減半。如果散熱問題得不到有效解決，晶片就會因過熱而性能下降，甚至損壞，嚴重影響資料中心的穩定運行。為防止晶片“高燒不退”，新型液冷技術浮出水面，正在改寫晶片散熱規則。
液冷技術：讓AI算力“冷靜下來”
液體冷卻包括多種技術，如冷板式和噴淋式液冷。作為解決資料中心散熱難題的首選方案，液冷技術通過液體介質直接吸收和傳導熱量，實現高效的散熱。液體的比熱容和導熱係數遠高於空氣，在相同條件下，液體冷卻的效率比空氣冷卻高出1000到3500倍。這種高效的散熱能力使液體冷卻在高密度、高功率伺服器環境中表現出色，能夠有效降低設備溫度，提高系統穩定性。
在資料中心的實際應用中，液冷技術已取得了顯著成效。研究表明，與傳統風冷資料中心相比，液冷資料中心能有效降低能源消耗比，節省約30%的能源。液冷伺服器可以在更高的溫度下運行，進一步減少了對其他冷卻資源的需求。此外，液體冷卻系統還能實現更高的計算密度，提高整體能效。
浸沒式液冷：挑戰散熱效率“天花板”
浸沒式液冷是典型的直接接觸型液冷，它將發熱元件完全浸沒在冷卻液中，依靠液體迴圈流動帶走設備運行產生的熱量。由於發熱元件與冷卻液直接接觸，散熱效率更高，雜訊更低（沒有風扇），還能解決更高熱密度和更加節能的問題。根據冷卻液是否發生相變（從液態轉化為氣態），浸沒式液冷又可分為單相浸沒式和相變浸沒式。
儘管這一架構需要為每個伺服器配備獨立外殼，在一定程度上佔用了資料中心建築空間，但在不改變現有部署架構的前提下，通過外殼集成伺服器與冷卻液的設計，相比傳統分散式冷卻方案，反而提升了單位空間的設備部署密度。
微流控技術：晶片級“精准冷卻利器”
作為液體冷卻在晶片級應用的前沿探索，微流控技術為晶片散熱帶來了新的曙光。該技術通過在晶片內部或封裝內集成微小流體通道，直接將冷卻液輸送到熱源附近，實現高效熱傳導。該技術的獨特之處在於能精准把控熱量傳遞路徑，大幅降低熱阻，有效降低晶片工作溫度。
其中，三維微流控液冷系統直接在晶片內部嵌入微通道，讓液體流經其中吸收並轉移熱量。新型水冷系統採用三維微流控通道結構，結合毛細結構和歧管分佈層，其性能係數（COP）最高可達10⁵，這一數位顯著優於傳統冷卻技術。這一研究為解決大功率電子設備熱管理難題提供了新的思路。
安富利：液冷領域的“創新先鋒”
隨著熱功耗持續增加，相關技術正將液體冷卻視為控制處理器溫度的下一步策略。液體冷卻已在封裝層面得到驗證，實驗性GPU顯示，包含微流體通道（由微流體泵提供迴圈）的液冷集成散熱器可移除高達790W/cm²的熱能。
安富利是少數幾家能夠提供端到端解決方案的全球供應商之一，在開展液冷業務的每一個階段，我們都能提供您所需的專業支援，以確保專案取得成功。我們會花時間充分瞭解項目的具體需求以及考慮採用液冷技術的動因，根據實際需求客觀地推薦最佳解決方案。無論是為了實現更高效的能源利用、應對惡劣的環境條件、降低雜訊水準、節省空間，還是為了更有效地冷卻運行速度更快、溫度更高的晶片，我們都會認真分析要解決的問題，並據此給出恰當的建議。
為算力“發燒”降溫
未來，隨著人工智慧的爆發式增長將會促使更多的資料中心在不同的區域落地。這就迫切需要為其提供電力與熱管理支援，而這一需求也給資料中心帶來了巨大挑戰。為保障設備穩定、高效運行，資料中心必須採取有效措施控制設備溫度。在此背景下，熱管理技術的改進成為行業關注焦點。從晶片級的微流體冷卻技術，到採用直接晶片冷卻和浸沒式冷卻技術的伺服器液冷方案，相關技術正不斷探索與應用，相信液冷技術將成為支撐人工智慧高速發展的可靠基石，也為資料中心在新時代的發展築牢了堅實的技術支撐。
