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定義先進工法新價值 工具機布局AI Ready
 

【作者: 陳念舜】   2026年04月08日 星期三

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延續今年自NVIDIA創辦人黃仁勳在GTC大會提出「AI五層蛋糕論」之後,構建了包含:能源、基礎設施、晶片、模型及應用等層面,形成完整的AI生態系。其中前三層既涵括了目前AI ready所需的算力基礎建設,對於謀求先進製造工法和工具母機等解決方案的重視更不言而喻!


尤其當AI算力需求正從雲端走入地端的Agent AI、Physical AI,背後須補足的硬體產能缺口,包含AI伺服器相關機構,與記憶體、PCB,與支撐半導體先進製程的晶圓(片)等;同時面臨美國正主導全球半導體產能移轉。台灣工具機產業也可趁勢走向與半導體共生轉型,並透過先進製造工法,實現數據、材料與智慧體的深度耦合。



圖一 : NVIDIA今年GTC大會提出「AI五層蛋糕論」
圖一 : NVIDIA今年GTC大會提出「AI五層蛋糕論」

甫於今年三月底落幕的「台灣國際工具機展(TMTS)」主題,便聚焦於「AI 賦能 智造永續」,不僅展示台灣工具機產業在數位及綠色轉型的實質成果,更透過AI生態系的跨界整合,向全球印證台灣已從單純的機台銷售,轉向提供「產業應用的完整解決方案」,進化成為全球智慧製造不可或缺的戰略夥伴。


同時在產業應用方面,展現對接半導體、能源與航太製造等高階領域的成果並舉辦論壇,並舉辦論壇讓不同產業對話。透過策略結盟與技術共享,打破單打獨鬥模式,完整呈現由「價值鏈生態系」交織而成的整合方案,實現從單機到多軸複合加工的全方位布局。


迎接液冷系統革命 打造AI ready基礎設施

尤其隨著AI算力叢集與新一代資料中心快速發展,功率密度不斷攀升,液冷技術成為影響AI算力能否穩定運作的重要條件,讓冷卻次系統的設計也出現結構性改變。但根據開放運算計畫(OCP)發布的《機架式歧管要求與鑑定指南》指出,液冷系統的連接介面的穩定性和精準度,仍是推動技術普及的最大瓶頸,成為影響整體冷卻效能的關鍵因素。


由於現有機構設計在容差控制方面不足,恐難以應對實際機房環境中複雜且多變的安裝誤差與動態偏移,限制資料中心效能的進一步提升。即使僅1mm的機構偏差,就可能導致系統流阻增加15%、泵浦耗能上升7%。


對於擁有成千上萬個液冷介面的超大規模資料中心而言,這將造成每年數百萬千瓦的額外電力消耗,進而增加營運成本,甚至可能損失生產的詞元(Token)。


華新麗華不銹鋼 配合快速接頭加工需求

華新麗華不銹鋼事業群技術處長黃致穎也在TMTS「半導體產業實現精密加工與供應鏈透明化」論壇上指出,隨著NVIDIA在今年美國CES展及GTC大會上,陸續發表了新一代AI伺服器架構Blackwell、Vera Rubin,將在下半年正式量產上市。



圖二 : 華新麗華不銹鋼事業群技術處長黃致穎。
圖二 : 華新麗華不銹鋼事業群技術處長黃致穎。

Vera Rubin單晶片的TDP(熱效率設計)將從原本Blackwell的1200W~1400W,大幅成長至2300W。液冷技術發展也從傳統的水冷板,進階到了搭配CDU(冷卻分配單元)、分歧管為核心的系統整合。


透過CDU精準調控流量及壓力,來確保高負載的熱能可以被高效率地轉移,未來還有MCL、雙相式等液冷技術將陸續推陳出新。快速接頭也在串聯液冷系統與機櫃(Rack)間,扮演了一個不可或缺的角色,並隨著AI TDP熱效率提升,同步增加單一機櫃快接頭佈署數量。例如目前Blackwell單一機櫃的快接頭數量約270顆,而到了新一代的Vera Rubin則提升到了500顆,為不鏽鋼產業帶來了新成長契機。


其中UQD(手動快拆)/ UQDB(盲插快拆)等具備「快速校準」技術,則成為現今AI伺服器機櫃配置的主流標準,大幅提升了整個維修的友善度以及動作的效率,但技術門檻仍始終聚焦在「乾式斷開(Dry-break)」、「零溢漏(Zero-spill)」為核心,確保平面密封與雙閥機構能在斷接時,把流體損失降至極低,避免液體滴漏到伺服器電子模組。甚至透過整合流量、溫度、壓力等感測器,實現即時監控和預測性維護。



圖三 : 隨著AI伺服器TDP熱效率提升,也將增加單一機櫃快接頭佈署的數量。
圖三 : 隨著AI伺服器TDP熱效率提升,也將增加單一機櫃快接頭佈署的數量。

若採用CNC一體成型技術打造轉接管道,結構無接縫、無焊接點,可從源頭杜絕洩漏風險,確保在高密度、高效能的資料中心環境中能穩定、安全且高效地運作。


此外,快接頭內部的流道設計、材料的選材,也成為決定系統能否長期可靠運算的關鍵,多家UQD供應商以全不銹鋼為核心結構,強調耐蝕、耐壓與耐久性,以及加工性,加工後的公差精準度及表面粗糙度,將決定密封(Sealing)程度。可能影響的關鍵,則包含:加工車間環境條件、切削力與能耗、刀具磨耗與使用壽命、車屑形狀與排除性、工件材料特性與加工適性。


有別於傳統機加工業者習慣將材料視為既定且穩定的變數,加工者通常是透過刀具選用或車削參數調整來適應材料。但在不鏽鋼的設計中,切削性並非偶然,它必須經過材料內部的介在物、化學成分及顯微組織精準的控制。



圖四 : IMS功能性冷精棒取得微觀組織、製程控制平衡、性能特性三方平衡,增加刀具壽命、耐蝕性,並降低表面粗糙度。(source:華新麗華)
圖四 : IMS功能性冷精棒取得微觀組織、製程控制平衡、性能特性三方平衡,增加刀具壽命、耐蝕性,並降低表面粗糙度。(source:華新麗華)

華新改以材料改質為出發點,透過控制「介在物(Non-metallic lnclusions)」的「種類、尺寸、形貌、數量及分佈」等形態改良,實現了以「氧化物」為核心、外面包裹「硫化錳MnS」的優良組織,達到增加刀具壽命、易斷屑的車屑形態,提升材料整體的體驗。


到了2025年更發表「冷精棒」材料品牌Steeval(奇沃)系列,搶進快速接頭市場。其中IMS功能性系列,具備高車削性、軟磁性、高耐磨及耐熱性、高清淨(二次精煉),成為提升製程效率與品質的關鍵動能。


為了達到極致的加工性與材料可靠度,取得微觀組織、製程控制平衡、性能特性三方平衡,增加10%~25%刀具壽命、50%耐蝕性能、降低10%~25%工件表面粗糙度。


黃致穎強調:「如今華新不再只是一個材料的供應商,而是與客戶並肩同行的夥伴,共同創造、共享產業生態鏈所帶來的經濟效益。」


工具機生態系深度整合 提出解決方案

在今年TMTS展區也首度由永進、東台領銜14家指標廠商組成生態系。面對加工半導體關鍵材料-碳化矽(SiC)極高硬度、易脆裂的特性,東台也展示超音波輔助加工中心機VU-5,透過高頻振動輔助能降低加工阻力,實現精準且快速的鑽孔作業,大幅提升製程良率。


進一步將此設備整合為完整的全自動化解決方案,整合AMR機器人 與金相檢測儀,呈現從進料、搬運、加工到檢測回倉的一站式流程。


其中的海陸家赫公司由於自有回收處理及再利用廠,而能在回收廢油過後,再按比例添加新油和回收油品,形成「內循環」經濟而降低排碳,也能在現今國際油價攀高時代獲利。


甚至加裝感測器,蒐集切削油加工過程中的潤滑、機台參數進行分析,探討設備、刀具、油品三方如何相互協調並蒐集數據,來協助提升其使用壽命及稼動率、減少換刀次數。


目前除了已協助客戶,切入AI伺服器的快速接頭和散熱鰭片供應鏈;且無論是半導體業、機器人等新興產業的難切削材先進工法,都已經慢慢轉向「微細孔」加工法居多。更需要切削油來協助提高潤滑度,以免容易造成深孔加工時毀損刀具;或是因為若採取中心出水時快速加工,就容易起泡。


以及過去減薄時,從晶圓最開始的長晶出來的晶棒須要先做切割,再依序進行粗、細研磨,最容易降低良率的邊緣處就稱為「崩角」,所以需要添加原料來調整潤滑度。


台灣瀧澤AI賦能 助攻AI伺服器產業鏈


圖五 : 台灣瀧澤在今年TMTS以「整體加工解決方案提供者」的新姿態亮相
圖五 : 台灣瀧澤在今年TMTS以「整體加工解決方案提供者」的新姿態亮相

此外,台灣瀧澤在今年TMTS也以「整體加工解決方案提供者」的新姿態亮相,目前已深度布局AI伺服器水冷系統、無人機及新興精密產業,提供高附加價值的永續動能。


特別展出專為微型精密零件設計的ST-206走心式車床,即可因應加工高精度流體接頭;實現工序整合的FX-2000雙刀塔複合機與MC-1100立式加工中心機,則可協助客戶加工複雜的散熱模組與精密機構件,能以一機到位的效率,快速響應AI產業需求。


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