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獨家／佳世達團戰 AI 伺服器浸沒式散熱戰場 | 產業熱點 | 產業 | 經濟日報
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佳世達董事長陳其宏。 記者吳凱中／攝影
本文共1744字
2024/05/01 10:41:29
市場傳出台積電（2330）未來的新資料中心建置將全面用雙相式浸沒液冷方案，為浸沒式散熱技術打了強心劑，市場預估2025年浸沒式冷卻技術成長性將首度超過水冷板（Cold plate）技術，佳世達（2352）集團在掌握材料化學實驗室以及氟化物回收技術下，搭配其陽2022年起跨入AI伺服器市場，6月將對外發表最新解決方案，爭取起飛的AI算力商機。
輝達AI GPU B200耗能（TPD）將達1000W，AI資料中心導入液冷解決方案將成主流，液冷方案分兩大派別，一派水冷板（Cold Plate）方案是目前用量最大的技術，透過液體在封閉式金屬板中流動帶走晶片熱能，另一派是浸沒式液冷則利用伺服器主機板直接浸泡液體中解熱，技術難度較高目前發展落後水冷板。
隨水冷板技術登主流，浸沒式散熱方案還有搞頭嗎？根據統計，浸沒式方案具備低耗能、無噪音及高密度3大優點，隨資料中心被要求低PUE（電力使用效率），各國更追求低碳，加上2025年後CPU及GPU耗能超過1000W，浸沒式液冷技術後市看俏，2024年成長率超過30%，預計2025年成長率會提升至40%，並首度與水冷板散熱技術成長率出現黃金交叉。
「氣冷轉換為浸沒式液冷方案，可以節省94%電力！雙相式浸沒技術又比單相（要有動力作液體循環）節省30%電力。」其陽主管表示，佳世達集團2022年跨入AI伺服器產業，隨後又與工研院合作投入AI資料中心浸沒式散熱解決方案，跟AMD攜手合作，預計在工研院打造一座兩相浸沒式液冷實驗室，內部推算浸沒式液冷散熱方案以台灣電價推算4~8年就能回收，國外高電費國家則回收期更短。
浸沒式液冷技術滲透率逐年提高，關鍵已非單純為了處理伺服器高熱問題，其陽主管表示，節能減碳才是資料中心用戶轉向關鍵，其次是風冷要解決同樣熱能，要很大體機的散熱模組，而浸沒式技術可以一次處理GPU、CPU、ASIC等多顆晶片熱，運算密度也高，故因此未來將逐步拉高使用率。
工研院統計，資料中心液冷解決方案產值2024年達49.69億美元，2025年將增至62.51億美元，市場逐年成長，主要受惠於AI晶片耗能持續提升，雖氣冷能解決1000W以內晶片能耗，但由於耗電，在資料中心追求低PUE下，業者紛紛尋求液冷方案，而浸沒式液冷耗電又比水冷板低。
散熱模組產業甩開低利戰局
受惠於HPC帶動，散熱產業已經擺脫低價競爭，工研院主管舉例，H100晶片所需水冷板模組（流道式液冷模組）售價是1.2～1.6萬元，一台AI伺服器若用8顆晶片，則液冷散熱模組總價將超過10萬元，但該市場也已進入戰國時代，因參與者多，業務競爭激烈。
美國已經規範資料中心PUE需在1.4以下，而若要進一步降低至1.2，就必須從氣冷轉導入水冷板液冷技術，而浸沒式液冷技術可以進一步讓PUE逼近1.1。
目前浸沒式液冷技術最高已經能解2000～2500W熱，而預期未來4～11年間AI晶片耗能將成長至2000W以上，甚至某晶片大廠揚10年內上看3000W，換言之，液冷散熱方案至少在5年內都處於高成長期。更值得注意的是，資料中心用戶統計，資料中心以氣冷、水冷板、浸沒式液冷方案建置的總成本（TTC）其實差異不大。
浸沒式液冷方案挑戰多，佳世達將集團作戰
但浸沒式液冷方案也並非沒有缺點，歸納業界最關心的兩相式浸沒式液冷解決方案有5大課題，1. 伺服器主機板需要客製化，2. 主機板元件保固，是否會被液體影響？3. 兩相式浸沒式系統用氟化物，對環境有害，且單價高昂，容易逸散，4. 若維修時需要整櫃停機，5. 3M在2025年停產氟化物，油類怕閃燃，是否有其他液體替代方案？
對此，工研院與AMD、其陽、一詮精密、廣運機械已合作浸沒式解決方案，其陽也開發出第一款AI控制冷卻液分配裝置(CDU)。
其陽指出，已經開發出全密封無洩漏浸沒式機櫃，且已與國際業者合作最新無全氟/多氟烷基物質(PFAS Free)的浸沒式解決方案，加上集團具備伺服器主機板客製化、氟化物回收技術（資騰科技）及國內唯一國際級材料化學分析實驗室，預計6月將對外發表最新AI伺服器浸沒式液冷解決方案。
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