液冷服務(wù)器技術(shù)與AI算力的關(guān)系探究

一、AI算力需求爆發(fā)與散熱挑戰(zhàn)

隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是生成式AI應(yīng)用的爆發(fā)式增長，全球算力需求呈現(xiàn)指數(shù)級上升趨勢。據(jù)貝恩公司預(yù)測，截至2030年，全球AI計算需求或?qū)⑦_(dá)到200吉瓦，其中美國將占據(jù)100吉瓦。這一需求增長直接導(dǎo)致了服務(wù)器芯片功耗的大幅提升。

AI大模型訓(xùn)練（如千億參數(shù)級模型）時，單機(jī)柜功率密度已突破30kW，而傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)在應(yīng)對這種高密度算力時，散熱效率下降30%以上。傳統(tǒng)風(fēng)冷的PUE（電源使用效率）>1.5且噪音高達(dá)75dB，已無法滿足AI算力發(fā)展的需求。AI芯片熱設(shè)計功率（TDP）普遍超1000W，傳統(tǒng)散熱方式難以應(yīng)對，導(dǎo)致算力無法充分發(fā)揮。

二、液冷服務(wù)器技術(shù)概述

液冷服務(wù)器是指通過液體冷熱交換散熱的服務(wù)器，從物理形態(tài)上可分為冷板式液冷服務(wù)器和全浸沒式液冷服務(wù)器。液冷技術(shù)通過液體的循環(huán)流動帶走發(fā)熱部件的熱量，其導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的15-25倍，散熱效率顯著高于風(fēng)冷。

液冷技術(shù)路線

1. 冷板式液冷：通過導(dǎo)熱冷板與CPU/GPU接觸，冷卻液循環(huán)帶走熱量。適用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心改造，單機(jī)柜功率密度可達(dá)25kW以上。

2. 浸沒式液冷：將服務(wù)器完全浸入絕緣冷卻液中，實現(xiàn)零噪音、超低PUE（1.05以下）。

3. 相變液冷：利用冷卻液相變吸熱，散熱效率比單相液冷高20%。

三、液冷技術(shù)如何解決AI算力的散熱問題

1. 解決散熱瓶頸，保障算力穩(wěn)定釋放

液冷服務(wù)器通過液體冷卻介質(zhì)能夠高效吸收熱量，可以降溫10-20℃，支持100kW以上機(jī)柜，有效解決高功率運行場景下的散熱難題，避免因過熱導(dǎo)致的算力下降。

2. 降低能耗，提升能效比

液冷技術(shù)可將PUE從傳統(tǒng)風(fēng)冷的1.5降至1.1以下。以某頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為例，其液冷集群的年節(jié)電量相當(dāng)于減少1.2萬噸二氧化碳排放，相當(dāng)于種植65萬棵樹。

3. 提升服務(wù)器性能與可靠性

• CPU滿載運行核溫約40-50℃，比風(fēng)冷降低約30℃

• 服務(wù)器系統(tǒng)溫度比風(fēng)冷降低約20℃

• 服務(wù)器系統(tǒng)溫度降低后，可實現(xiàn)超頻運行，計算機(jī)群性能可提高5%

• 服務(wù)器算力穩(wěn)定性從99.2%提升至99.97%

4. 實現(xiàn)算力密度大幅提升

液冷技術(shù)使單機(jī)柜功率密度可達(dá)60kW以上，遠(yuǎn)超風(fēng)冷的15kW散熱極限。例如，某AI實驗室測試顯示，相變液冷技術(shù)使訓(xùn)練千億參數(shù)模型的迭代速度提升18%。

四、液冷服務(wù)器在AI算力場景中的應(yīng)用案例

1. 企業(yè)級AI算力中心應(yīng)用

泰鉑科技為上海某AI服務(wù)商定制了積木式AI算力熱管理液冷模塊，項目包括40個服務(wù)器機(jī)柜，總熱負(fù)荷800kW。采用泰鉑科技積木式AI算力熱管理液冷模塊，室外冷源1.5倍冗余設(shè)計，單機(jī)柜最大散熱量達(dá)120kW。

2. 頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用

某頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)采用液冷集群后，單機(jī)柜算力密度提升3倍，運維成本降低40%。年節(jié)電量相當(dāng)于減少1.2萬噸二氧化碳排放，相當(dāng)于種植65萬棵樹。

3. 超算中心應(yīng)用

某超算中心采用浸沒式液冷技術(shù)后，算力穩(wěn)定性從99.2%提升至99.97%，服務(wù)器維護(hù)周期延長至三年無漏液記錄。

4. 產(chǎn)業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用

2025年11月，英特爾與新華三、英維克等發(fā)布基于至強(qiáng)?6900系列性能核處理器的雙路冷板式全域液冷服務(wù)器，旨在實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心PUE低于1.1的能效目標(biāo)。

五、液冷服務(wù)器與AI算力的協(xié)同發(fā)展

1. 市場增長趨勢

• 2025年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模預(yù)計將達(dá)到33.9億美元，較2024年增長42.6%

• 2025-2029年間，液冷服務(wù)器市場年復(fù)合增長率將維持在48%的高位

• 2025-2030年液冷系統(tǒng)滲透率將從7%升至45%

• 2025年有望成為液冷技術(shù)實現(xiàn)全面應(yīng)用的重要轉(zhuǎn)折點

2. 技術(shù)路線演進(jìn)

• 冷板式液冷：目前占據(jù)國內(nèi)市場95%以上的份額，適用于現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心改造，改造周期縮短至3個月

• 浸沒式液冷：應(yīng)用成熟度不及冷板式，但節(jié)能和可靠性表現(xiàn)更優(yōu)，有望成為未來數(shù)據(jù)中心散熱技術(shù)的重要發(fā)展方向

• 相變液冷：散熱效率比單相液冷高20%，在AI訓(xùn)練場景中展現(xiàn)優(yōu)勢

3. 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展

液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈包括上游零部件、中游液冷服務(wù)器商及下游的算力使用者：

• 上游：液冷散熱模塊（液冷板、CDU等）、冷卻液及循環(huán)設(shè)備

• 中游：液冷服務(wù)器制造商（如英維克、曙光數(shù)創(chuàng)等）

• 下游：AI算力需求方（互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、AI服務(wù)商等）

六、未來展望

隨著"東數(shù)西算"國家戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，液冷技術(shù)將成為數(shù)據(jù)中心綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵驅(qū)動力。中國東數(shù)西算工程目標(biāo)要求新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE≤1.25，西部樞紐節(jié)點PUE≤1.2，這為液冷技術(shù)創(chuàng)造了剛性需求。

液冷服務(wù)器與AI算力的協(xié)同發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢：

賦能下一代AI基礎(chǔ)設(shè)施

液冷不僅是散熱方案的升級，更在推動數(shù)據(jù)中心架構(gòu)和AI部署模式的變革：

• 從“改造”到“原生”：新建的AI數(shù)據(jù)中心正從設(shè)計之初就將液冷作為核心基礎(chǔ)設(shè)施集成，采用更深的機(jī)柜來容納集成冷卻組件的GPU系統(tǒng)。

• 產(chǎn)業(yè)協(xié)同與標(biāo)準(zhǔn)化：產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在形成。上游的芯片規(guī)格（如NVIDIA HGX平臺）主導(dǎo)散熱設(shè)計邊界；中游的系統(tǒng)整合商（如技嘉旗下技鋼）推出預(yù)集成液冷的整機(jī)柜方案；下游的數(shù)據(jù)中心運營商則通過部署反饋影響下一代技術(shù)方向。

• 走向邊緣與可持續(xù)發(fā)展：無水的兩相浸沒式液冷等技術(shù)，因其安全、部署靈活的特點，特別適合對空間和環(huán)境敏感的邊緣計算場景。同時，液冷技術(shù)是構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵路徑。

1. 技術(shù)融合：液冷技術(shù)與AI算力硬件深度整合，形成"算力-散熱"一體化解決方案

2. 成本優(yōu)化：隨著規(guī)模化應(yīng)用，液冷系統(tǒng)的初始投資成本將逐步下降，TCO（總擁有成本）優(yōu)勢更加明顯

3. 標(biāo)準(zhǔn)制定：液冷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展

4. 應(yīng)用場景拓展：從AI算力中心向智能制造、自動駕駛、智慧醫(yī)療等更廣泛領(lǐng)域延伸

結(jié)論

液冷服務(wù)器技術(shù)與AI算力已形成相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系。AI算力需求的爆發(fā)式增長推動了液冷技術(shù)的快速發(fā)展，而液冷技術(shù)的突破又為AI算力的持續(xù)提升提供了堅實保障。在"雙碳"目標(biāo)和算力基礎(chǔ)設(shè)施升級的背景下，液冷服務(wù)器已成為AI算力基礎(chǔ)設(shè)施的剛需，將推動數(shù)據(jù)中心向綠色、高效、高密度的方向發(fā)展，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)大支撐。未來，隨著液冷技術(shù)的成熟和應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大，液冷服務(wù)器將在AI算力領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，共同推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

液冷服務(wù)器集成電路板清洗-合明科技錫膏助焊劑清洗劑介紹：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。

合明科技致力于為SMT電子表面貼裝清洗、功率電子器件清洗及先進(jìn)封裝清洗提供高品質(zhì)、高技術(shù)、高價值的產(chǎn)品和服務(wù)。合明科技 （13691709838）Unibright 是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的國家高新技術(shù)、專精特新企業(yè)，具有二十多年的水基清洗工藝解決方案服務(wù)經(jīng)驗，掌握電子制程環(huán)保水基清洗核心技術(shù)。水基技術(shù)產(chǎn)品覆蓋從半導(dǎo)體芯片封測到 PCBA 組件終端的清洗應(yīng)用。是IPC-CH-65B CN《清洗指導(dǎo)》標(biāo)準(zhǔn)的單位。合明科技全系列產(chǎn)品均為自主研發(fā)，具有深厚的技術(shù)開發(fā)能力，擁有五十多項知識產(chǎn)權(quán)、專利，是國內(nèi)為數(shù)不多擁有完整的電子制程清洗產(chǎn)品鏈的公司。合明科技致力成為芯片、電子精密清洗劑的領(lǐng)先者。以國內(nèi)自有品牌，以完善的服務(wù)體系，高效的經(jīng)營管理機(jī)制、雄厚的技術(shù)研發(fā)實力和產(chǎn)品價格優(yōu)勢，為國內(nèi)企業(yè)、機(jī)構(gòu)提供更好的技術(shù)服務(wù)和更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。合明科技的定位不僅是精湛技術(shù)產(chǎn)品的提供商，另外更具價值的是能為客戶提供可行的材料、工藝、設(shè)備綜合解決方案，為客戶解決各類高端精密電子、芯片封裝制程清洗中的難題，理順工藝，提高良率，成為客戶可靠的幫手。

合明科技憑借精湛的產(chǎn)品技術(shù)水平受邀成為國際電子工業(yè)連接協(xié)會技術(shù)組主席單位，編寫全球首部中文版《清洗指導(dǎo)》IPC標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)編號：IPC-CH-65B CN）(“Guidelines for Cleaning of Printed Boards and Assemblies”)，IPC標(biāo)準(zhǔn)是全球電子行業(yè)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)，是集成電路材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟會員成員。

主營產(chǎn)品包括：集成電路與先進(jìn)封裝清洗材料、電子焊接助焊劑、電子環(huán)保清洗設(shè)備、電子輔料等。

半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用節(jié)點：FlipChip ;2D/2.5D/3D堆疊集成;COB綁定前清洗；晶圓級封裝；高密度SIP焊后清洗；功率電子清洗。