氣冷、液冷、浸沒式三種散熱差在哪？一文看懂AI大商機：關鍵技術、概念股有哪些？

2024為AI元年，美國晶片三巨頭多次來台展示AI晶片火力。但軍備競賽的火藥味可以濃厚，搭載晶片的AI伺服器則忙著「降溫」，為台灣散熱廠商帶來巨大商機。

「全世界散熱供應商有7成是台廠包辦。」台灣熱管理協會理事長、英特爾水冷團隊技術總監龔育諄指出，從氣冷、液冷到浸沒式的散熱方案，台灣散熱廠商負責提供這些散熱系統的零組件，包含散熱鰭片、散熱導管、水冷板、水冷接頭以及CDU（散熱控制核心）。

為什麼散熱不斷被提出來討論？

從簡單的數學中就可以看出端倪，根據資策會資料顯示，一台GB200 NVL72機架，連接了36個Grace CPU和72個Blackwell GPU，總功耗高達116千瓦（kW），而目前廣泛使用的氣冷散熱只能做到20千瓦熱功耗的散熱，也就是高達近6倍的散熱缺口。所以「氣冷」在AI時代遠遠不足，「液冷」就成為台廠的努力項目。

AI晶片過熱怎麼解？3種伺服器散熱方式一次看

在更深度切入散熱賽局之前，必須先對散熱方式有初步的了解，目前大致分為3種：氣冷、液冷以及浸沒式。

氣冷散熱：還是有高度市場需求

氣冷是目前資料中心或是一般企業機房最廣泛使用的散熱方法，就像讓伺服器吹冷氣，透過風扇、鰭片、導熱管等方式帶走熱能。

而氣冷散熱若要提高到最強的散熱效果，就要使用到熱管結合熱板設計的高階氣冷技術3D VC（Vapor Chamber），並加上大量的風扇來散熱。

然而，工研院電光系統所博士彭奐森表示，雖然風量風速越快，熱對流速度就越快，但是不可能一直無限上綱，震動、噪音都會為伺服器或工作場域帶來負面影響。

台灣氣冷散熱的元件供應商有奇鋐、雙鴻、建準、尼得科超眾、高力及台達電等。 高力副總經理吳俊英表示，目前氣冷散熱在市場需求還是很有空間，因為H100晶片用氣冷就可以散熱，但當GB系列的晶片出貨之後，液冷取代氣冷的速度就會加快。

液冷散熱：現在各家廠商追求的最大市場

「液冷」又稱為直接式液冷（DLC，Direct liquid cooling），可細分成「水對氣」和「水對水」。

水對氣：利用水冷管線帶走晶片的熱能之後，變熱的水再透過水管傳送到機櫃後的風扇背門，將熱能吹散，進而達到散熱效果。

水對氣的散熱方案是現有資料中心在氣冷散熱的物理極限下，所因應的對策。因為不需要大規模修改機房或者伺服器的機櫃設備，只要加裝一個風扇背門，就可以加強散熱效果，「目前約有6~7成的資料中心還是使用這樣的散熱方式。」龔育諄說。

然而水對氣雖然是目前的最適解，卻也不是最佳解，加裝的風扇牆會讓機房噪音達到90～100分貝（車水馬龍的路旁大約是80分貝），工作人員根本無法在機房內長時間作業。