AI算力狂飆,散熱技術能否撐起資料中心的未來?

在AI技術迅猛發展的背景下,算力的提升成為了各國競相追逐的焦點。然而,當算力無止境地攀升,散熱問題成為了一個不…

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在AI技術迅猛發展的背景下,算力的提升成為了各國競相追逐的焦點。然而,當算力無止境地攀升,散熱問題成為了一個不容忽視的瓶頸。這場由熱能引發的散熱革命,將如何影響AI的未來?臺灣的散熱技術能否在這場全球競賽中佔據一席之地?

現象觀察:AI算力的升溫極限

隨著AI技術的普及,全球資料中心的算力需求呈現爆炸性增長。根據工研院綠能與環境研究所副所長鄭名山的分析,現今GPU的熱密度在相同面積下已飆升至200W,單晶片的熱設計功耗(TDP)更是從前兩年的1,000W、1,500W,如今已推升至驚人的2,300W。過往的散熱技術已無法滿足這些極端的熱量需求,成為限制AI技術發展的天花板。

原因剖析:散熱技術的瓶頸

傳統的散熱技術主要依賴氣冷方式,利用風扇將熱量帶走。然而,隨著晶片熱功耗的不斷增加,氣冷技術已經達到了其物理極限。鄭名山指出,氣冷的解熱極限大約在500~800W之間,這對於當前的高熱密度晶片來說遠遠不夠。因此,液冷技術成為了新的解決方案。

影響評估:液冷技術的崛起

液冷技術主要包括冷板和浸沒式兩種方式。其中,冷板通過將冷卻液引導至晶片上的冷板中,吸熱後再循環帶至外部進行熱交換;浸沒式則是將整台伺服器或主機板直接浸泡在特殊的不導電冷卻液中,直接接觸晶片表面進行散熱。液冷技術的解熱能力遠超氣冷,單相冷板可達1,000至2,000W,雙相則更高。

鄭名山進一步說明,雙相技術因設計相對複雜,還未真正商業化,但整體來說,液冷因解熱能力更好,預期2到3年後可成為散熱市場主流。

趨勢預測:從晶片內散熱到多層整合

未來,散熱技術將進一步向晶片內部發展。微流體技術通過在晶片內加工出微米級的細微流道,讓冷卻液極度貼近熱源,大幅提升傳熱效率。雖然微流體技術仍在發展中,但其解熱極限尚未可知,鎖定未來極高階的AI資料中心應用。

工研院也全力投入前瞻、多元的散熱技術研發,例如榮獲愛迪生銀獎的「3D鋁製微流道熱虹吸散熱器」,最大熱傳量可達1,600瓦,超越市面上的3D VC產品。此外,工研院還研發了「雙相浸沒式冷卻技術」、「低壓冷媒兩相流冷板」等技術,均在提升散熱效能方面取得了重大突破。

從晶片、模組到系統的完整散熱解方,工研院從不同層級各個擊破散熱難題,顯示散熱發展趨勢正從「單點解方」走向「多層整合工程」。散熱廠也必須與半導體和其他設備業者深度協作,跨域整合將是關鍵能力。

從產業面來看,臺灣的散熱供應鏈在全球市場中佔據主導地位,未來通過跨域共創,有望從「散熱元件供應」邁向「高階系統解決方案出口」,進一步拓展車載、衛星通訊、邊緣運算乃至國防等高效運算散熱市場。

當算力無止境攀升,散熱已躍為AI競賽中的關鍵優勢。誰先掌握跨域整合的能力,誰就有機會在這波由熱能重塑的競爭中脫穎而出。臺灣在散熱技術領域的深厚底蘊,為其在全球AI競賽中贏得先機提供了堅實的支撐。

面對這場散熱革命,讀者們不妨思考一下:您的企業或組織是否已經做好準備,迎接AI時代的散熱挑戰?如何利用臺灣的散熱技術優勢,推動自身的創新發展?

本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由自由時報發布。

常見問題 FAQ

什麼是液冷技術?

液冷技術是一種通過液體冷卻晶片熱量的散熱方法,主要包括冷板和浸沒式兩種方式。冷板將冷卻液引導至晶片上的冷板中,吸熱後再循環帶至外部進行熱交換;浸沒式則是將整台伺服器或主機板直接浸泡在特殊的不導電冷卻液中,直接接觸晶片表面進行散熱。

為什麼散熱技術在AI時代變得重要?

隨著AI技術的發展,晶片的算力和熱功耗不斷增加,傳統的氣冷技術已無法滿足這些極端的熱量需求,成為限制AI技術發展的瓶頸。因此,散熱技術成為了AI競賽中的

※ 此篇文章由 AI 改寫或生成,內容僅供參考,可能存在錯誤或不準確之處。

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