隨著全球數位化進程加速,資料中心的能耗問題日益嚴峻。根據國際能源總署(IEA)的預估,2026年全球資料中心的用電量將突破1,000兆瓦時(TWh),相當於日本一整年的用電量。這一驚人的數字不僅凸顯了資料中心對能源的巨大需求,也揭示了散熱技術在未來資料中心運營中的關鍵地位。為應對這一挑戰,超流體散熱冷卻技術應運而生,成為市場關注的焦點。
資料中心的運算能力需求不斷攀升,伴隨而來的是散熱設計功耗(TDP)的大幅增加。現今,單一晶片封裝的TDP已突破1,000W,傳統的風冷和液冷技術逐漸難以滿足高效散熱的需求。此外,資料中心在追求高效能的同時,還必須兼顧環保永續的議題。傳統散熱技術不僅能耗高,且可能對環境造成負面影響,這使得市場對更高效、更環保的散熱解決方案需求迫切。
超流體散熱冷卻技術正是在這樣的背景下崛起。該技術通過使用新型介電液,不僅提升了散熱效率,還避免了傳統冷卻液可能導致的漏液風險,進一步保障了伺服器的安全性。此外,超流體技術在節約耗電量方面也表現出色,符合全球對綠色資料中心的期待。
近年來,超流體散熱冷卻技術的發展取得了顯著進展。工研院率先開發出全球領先的雙相浸沒式冷卻系統,並與業界合作進行驗證,成功實現了從晶片到系統的完整布局。該技術以均溫板(vapor chamber)為基礎,通過內部結構的創新設計,提升了垂直方向的熱傳導效率,並強化了冷凝水回補能力。目前,該系統已能提供超過1,500W的散熱能力,為高效能運算提供了強有力的支持。
英特爾也在2023年底推出了其超流體冷卻技術,進一步強化了冷板散熱能力。該技術不僅能夠使用不導電的新型介電液,還有效提升了流速和熱傳導效率。英特爾的技術不僅適用於傳統的冷板散熱,還可擴展至單相浸沒式冷卻,突破了傳統散熱技術的極限。目前,該技術已能應對超過1,500W的晶片散熱需求,並通過液態金屬與電磁泵的結合,解決了熱導管在千瓦級晶片應用中的痛點。