深度解析(xī)！兩相冷板(bǎn)式液冷係統的(dí)優勢與挑戰
2025-04-11 19:11:43
近年來，AI大(dà)模(mó)型，雲計算👎，超算等領域對(duì)算力(lì)提出更(gēng)高要求。隨著服務器(qì)的快速迭代以及芯片的(dí)不(bù)斷升級，散熱需求也隨之迅速增(zēng)加。
麵對高密度的散熱需求，液冷散熱技術發展出多條路綫，主要包括冷板式液冷，浸沒式液(yè)冷以及噴淋(lín)式(shì)液冷等方式。其中，冷(lěng)板(bǎn)式液(yè)冷(lěng)是目前主流的成熟技術方案，可以分(fēn)為單相(xiāng)冷(lěng)板式液冷和兩相(xiāng)冷板式液冷。今天，就與小派一起聚焦兩相冷板式液(yè)冷技術，深度解析這(zhè)一技術的優勢與挑戰吧。
基於大量市場調研🗂，我們將(jiāng)從以(yǐ)下三個方麵，探(tàn)討兩相冷板(bǎn)式液冷所具備的技術優勢：
液冷係(xì)統的(dí)架構及兼容性
相比浸沒式液(yè)冷，冷(lěng)板式液冷對服務(wù)器(qì)的傳統架構適配性較好，且總體重(zhòng)量變化不大，對機房承(chéng)重要求不(bù)高，適合對現有(yǒu)存量機房升(shēng)級改造，更(gēng)有利於後期(qī)單相冷板升級為雙相(xiāng)冷板。同時(shí)，冷板式液冷對CPU/GPU的改造要求較(jiào)低，配套電氣機架(jià)改動較小，冷卻液與電氣元件不直接接觸🎣，可避免很(hěn)多兼容性問題📅。此外(wài)，在相同散熱量的情況(kuàng)下，與單相冷板和(hé)浸沒式液冷循環(huán)係統能耗相比，兩相冷板式液冷係(xì)統(tǒng)的泵驅(qū)能耗更低。
經濟性
在低(dī)壓相變(biàn)冷卻液循環(huán)過(guò)程中，鋁(lǚ)可以代(dài)替(tì)銅，以避免在管(guǎn)路中(zhōng)使用不鏽鋼，銅(tóng)等高價金屬，從而減少係(xì)統管路(lù)費用🍰。相比於浸沒式液冷使用(yòng)大量的電子(zǐ)氟化液/礦物油，冷板式液冷係統冷卻液的使用量(liáng)以及日(rì)常維護過程(chéng)中的損耗遠低於浸沒式液冷，初期投資得以降低。
冷(lěng)卻(què)液特性
電子氟化液(yè)/製冷劑的電導(dǎo)率非常低🗱，常用作電氣元件清潔，即使發生泄漏(lòu)，本身也不會對電(diàn)氣元件造(zào)成損害；電子氟(fú)化液/製冷劑屬於純淨物(wù)，在係統循(xún)環中(zhōng)無需添(tiān)加緩蝕劑/殺菌劑等添加劑(jì)，保(bǎo)證了係統的潔(jié)淨度，降低(dī)係統腐蝕風險。得益於成熟(shú)的傳統製冷係(xì)統技術，係統安裝幹燥過濾器後，可(kě)以長時間保持潔淨，堵塞，腐蝕管路的概率(shuài)大幅減少；冷卻液相變時產生的沸騰(téng)傳熱(rè)效率約為單相(xiāng)對流傳(chuán)熱效率的3~10倍，可以滿足(zú)高(gāo)密度(dù)散(sàn)熱需求，同(tóng)時相(xiāng)變(biàn)冷卻液的載熱能力(lì)也高於單相冷卻液的顯熱(rè)量(liáng)🐂，係統在小流量的情況下即可滿足散(sàn)熱需求，減少循環泵的功耗。
雖然兩相冷板式(shì)液冷(lěng)係(xì)統具備一係(xì)列優勢(shì)，但目前(qián)國(guó)內供應商多處於研發階段，量產項目(mù)較少，仍麵臨一些技術挑戰🃇：
尋找或者研發適合(hé)的電子(zǐ)氟化液或者製冷劑，確保合適的相變溫度和壓力，避免蒸發溫(wēn)度過低或(huò)者泄漏時造成電子元器件結(jié)露🤱；
需成熟的節點級的液(yè)體流量控製和相變壓力控製；
零部件尺寸問題（小型化/集(jí)成化(huà)），使用便利(lì)性；
即使兩相冷板式(shì)液冷技術(shù)仍(réng)然任重道遠，但隨著高密度(dù)散熱的(dí)增加或者低版本芯片在低溫條件下超頻運算(suàn)需求的增加，兩相冷板式液冷(lěng)終將在(zài)液冷市場占據(jù)一(yī)席之地(dì)。
作為運動與控製領域的先(xiān)行者，派克(kè)漢尼汾積極跟進數據(jù)中心冷卻係(xì)統的前(qián)沿技術探索，正在與多家國際服務器，熱管理係(xì)統供應商開展兩相冷板式液(yè)冷技(jì)術探索，旨在攜手客戶合作(zuò)共贏，為信息化，智能化，商業化的未來算力市場保駕護航🖌！
