晶片算力提升，產生的熱能也隨之增加，氣冷散熱已無法應付，後續 GB200 將導入水冷方案，新架構伺服器整機櫃水冷產值更高。
【文／莊家源】
受到晶片算力提升，電源供應器朝高瓦數發展，伴隨而來的熱能也跟著增加，以目前 Intel、AMD 推出的高階伺服器ＣＰＵ來看，Sapphire Rapids、Emerald Rapids 與 Genoa 在熱功耗設計（ＴＤＰ）都已達三五○∼四○○瓦；在ＧＰＵ方面，Nvidia、AMD 推出的 B100、MI300XＴＤＰ則達七○○∼七五○瓦，而 Nvidia 明年預計推出的 GB200 將達一二○○瓦。
由於傳統的氣冷散熱受限於空氣傳導熱的效率差，與散熱空間受限，氣冷已瀕臨散熱極限（四○○∼五○○Ｗ），為了提高散熱效率，目前的散熱模組設計主要多採３Ｄ均熱板（3DVC）升級現有的散熱模組，加強熱傳導的效率，其最高可應付約八○○Ｗ，雖然成本較低但體積大，且仍需配合空調降溫，目前已導入 Intel Eagle Stream 和 AMD Genoa 兩大平台。
不過，隨著近年節能減碳意識抬頭，傳統以 3DVC 搭配空調的散熱解決方案，其資料中心電源使用效率（ＰＵＥ）約落在一．五∼一．七左右，而目前多數國家標準，如歐盟、中國皆要求未來興建之資料中心ＰＵＥ需低於一．三。此外，隨著晶片效能持續提升，Nvidia 今年底明年初將推出新款ＡＩ晶片 GB200，根據法人對供應鏈訪查，在搭載 GB200 的ＡＩ伺服器當中，其使用的機殼、散熱模組結構將出現大幅變化，其中在伺服器機殼的設計將改採二Ｕ，因此伺服器機殼將縮小、重量減輕，GB200 晶片的ＴＤＰ提升至一二○○Ｗ，散熱模組由氣冷改為水冷。
從 Nvidia 在今年ＧＴＣ大會上展示的 DGX SuperPOD 超級電腦系統，即採用了水冷式散熱架構，目前水冷散熱系統主要可分為開放式水冷與浸沒式水冷，前者是搭配水冷板（Cold Plate）、冷卻水分配裝置（ＣＤＵ）、冷卻水歧管（ＣＤＭ），透過冷卻器和風扇背門或是熱交換器（RDHx）將冷卻水降溫；而後者則是將伺服器完全浸沒於冷卻水當中，直接透過水體對流的方式將廢熱自晶片轉移至液體中，提高熱傳導效率，在不開空調的情況下，可使ＰＵＥ降至約一．一，雖然初期建置成本較高但體積小排列能夠更密集，且若考慮未來數年省下的電費來看，水冷仍占有優勢。
散熱模組廠雙鴻早在二○一二年就向ＩＢＭ技轉伺服器水冷技術，目前已累積超過十年的水冷開發經驗，雙鴻在不管是在開放式水循環或封閉式水冷、水冷板、冷卻水分配裝置、冷卻水歧管等一應俱全。
雙鴻在去年十一月的法說會中，針對伺服器水冷散熱，董事長林育申認為，隨著晶片的ＴＤＰ提升至一千瓦以上，將推動水冷散熱需求提升，今年將處於氣冷與水冷散熱的交換期，預期明年水冷散熱的占比將會明顯提升。
隨著水冷需求持續擴大，法人預估每台 GB200 伺服器的散熱成本是 H100 的十一倍，預期將因此推動二○二四∼二七年伺服器散熱市場規模大增四倍，從二二億美元成長至九五億美元；水冷市場規模將增長二五倍，從三．一億美元成長至七八億美元。（全文未完）
來源：《先探投資週刊》2300 期
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