在人工智能（AI）迅猛發(fā)展的當下，強大的算力洪流也帶來了“甜蜜的煩惱”——巨大的能源消耗和驚人的發(fā)熱量。而芯片壽命隨溫度升高呈現(xiàn)下滑趨勢，業(yè)界常用的說法是，芯片核心溫度每升高10℃，其預(yù)期壽命就會減半。如果散熱問題得不到有效解決，芯片就會因過熱而性能下降，甚至損壞，嚴重影響數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行。為防止芯片“高燒不退”，新型液冷技術(shù)浮出水面，正在改寫芯片散熱規(guī)則。

01液冷技術(shù)：讓AI算力“冷靜下來”

液體冷卻包括多種技術(shù)，如#冷板式和#噴淋式液冷。作為解決數(shù)據(jù)中心散熱難題的首選方案，液冷技術(shù)通過液體介質(zhì)直接吸收和傳導(dǎo)熱量，實現(xiàn)高效的散熱。液體的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)遠高于空氣，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、高功率服務(wù)器環(huán)境中表現(xiàn)出色，能夠有效降低設(shè)備溫度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

在數(shù)據(jù)中心的實際應(yīng)用中，液冷技術(shù)已取得了顯著成效。研究表明，與傳統(tǒng)風冷數(shù)據(jù)中心相比，液冷數(shù)據(jù)中心能有效降低能源消耗比，節(jié)省約30%的能源。液冷服務(wù)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(tǒng)還能實現(xiàn)更高的計算密度，提高整體能效。

02浸沒式液冷：挑戰(zhàn)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(fā)熱元件完全浸沒在冷卻液中，依靠液體循環(huán)流動帶走設(shè)備運行產(chǎn)生的熱量。由于發(fā)熱元件與冷卻液直接接觸，散熱效率更高，噪聲更低（沒有風扇），還能解決更高熱密度和更加節(jié)能的問題。根據(jù)冷卻液是否發(fā)生相變（從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)），浸沒式液冷又可分為單相浸沒式和相變浸沒式?。

盡管這一架構(gòu)需要為每個服務(wù)器配備獨立外殼，在一定程度上占用了數(shù)據(jù)中心建筑空間，但在不改變現(xiàn)有部署架構(gòu)的前提下，通過外殼集成服務(wù)器與冷卻液的設(shè)計，相比傳統(tǒng)分散式冷卻方案，反而提升了單位空間的設(shè)備部署密度。

03微流控技術(shù)：芯片級“精準冷卻利器”

作為液體冷卻在芯片級應(yīng)用的前沿探索，微流控技術(shù)為芯片散熱帶來了新的曙光。該技術(shù)通過在芯片內(nèi)部或封裝內(nèi)集成微小流體通道，直接將冷卻液輸送到熱源附近，實現(xiàn)高效熱傳導(dǎo)。該技術(shù)的獨特之處在于能精準把控熱量傳遞路徑，大幅降低熱阻，有效降低芯片工作溫度。

其中，三維微流控液冷系統(tǒng)直接在芯片內(nèi)部嵌入微通道，讓液體流經(jīng)其中吸收并轉(zhuǎn)移熱量。新型水冷系統(tǒng)采用三維微流控通道結(jié)構(gòu)，結(jié)合毛細結(jié)構(gòu)和歧管分布層，其性能系數(shù)（COP）最高可達10?，這一數(shù)字顯著優(yōu)于傳統(tǒng)冷卻技術(shù)。這一研究為解決大功率電子設(shè)備熱管理難題提供了新的思路。

04安富利：液冷領(lǐng)域的“創(chuàng)新先鋒”

隨著熱功耗持續(xù)增加，相關(guān)技術(shù)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（由微流體泵提供循環(huán)）的液冷集成散熱器可移除高達790W/cm2的熱能。

安富利是少數(shù)幾家能夠提供端到端解決方案的全球供應(yīng)商之一，在開展液冷業(yè)務(wù)的每一個階段，我們都能提供您所需的專業(yè)支持，以確保項目取得成功。我們會花時間充分了解項目的具體需求以及考慮采用液冷技術(shù)的動因，根據(jù)實際需求客觀地推薦最佳解決方案。無論是為了實現(xiàn)更高效的能源利用、應(yīng)對惡劣的環(huán)境條件、降低噪聲水平、節(jié)省空間，還是為了更有效地冷卻運行速度更快、溫度更高的芯片，我們都會認真分析要解決的問題，并據(jù)此給出恰當?shù)慕ㄗh。

05為算力“發(fā)燒”降溫

未來，隨著人工智能的爆發(fā)式增長將會促使更多的數(shù)據(jù)中心在不同的區(qū)域落地。這就迫切需要為其提供電力與熱管理支持，而這一需求也給數(shù)據(jù)中心帶來了巨大挑戰(zhàn)。為保障設(shè)備穩(wěn)定、高效運行，數(shù)據(jù)中心必須采取有效措施控制設(shè)備溫度。在此背景下，熱管理技術(shù)的改進成為行業(yè)關(guān)注焦點。從芯片級的微流體冷卻技術(shù)，到采用直接芯片冷卻和浸沒式冷卻技術(shù)的服務(wù)器液冷方案，相關(guān)技術(shù)正不斷探索與應(yīng)用，相信液冷技術(shù)將成為支撐人工智能高速發(fā)展的可靠基石，也為數(shù)據(jù)中心在新時代的發(fā)展筑牢了堅實的技術(shù)支撐。

關(guān)于安富利

安富利是全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商，在過去一個多世紀里一直秉持初心，致力于滿足客戶不斷變化的需求。通過遍布全球的專業(yè)化和區(qū)域化業(yè)務(wù)覆蓋，安富利可在產(chǎn)品生命周期的每個階段為客戶和供應(yīng)商提供支持。安富利能夠幫助各種類型的公司適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境，在產(chǎn)品開發(fā)過程中加快設(shè)計和供應(yīng)速度。安富利在整個技術(shù)價值鏈中處于中心位置，這種獨特的地位和視角讓其成為了值得信賴的合作伙伴，能夠幫助客戶解決復(fù)雜的設(shè)計和供應(yīng)鏈難題，從而更快地實現(xiàn)營收。