液冷市场前景与驱动力 - 2024年中国智算中心液冷市场规模达到184亿元,同比增长66%,预计2029年将进一步达到1300亿元,市场需求有望爆发[1] - 冷却可占数据中心电耗的40%,随着GPU热设计功耗提升,传统风冷面临瓶颈,液冷散热效率远高于风冷[1] - 部署液冷的GB200 NVL72系统可使一个50兆瓦的超大规模数据中心每年节省超过400万美元[1] 冷板式液冷技术优势 - 冷板式液冷是应用最广的间接液冷方式,通过铜/铝导热金属封闭腔体导热,服务器芯片不直接接触液体,系统不需对机房设备进行大规模改造,可操作性强[1] - 冷板式液冷成熟度最高、应用最广泛,有望成为数据中心主流散热方案[1] 3D打印在液冷板制造中的优势 - 3D打印解放了流道设计限制,可通过拓扑优化、仿生设计复杂化流道以改善散热性能,其加工时间和成本对结构设计变化不敏感,而CNC/铲齿加工则受限较大[2] - 传统液冷板通过钎焊、扩散焊等工艺焊接,其结构强度和连接处热阻弱于3D打印的一体化成型技术[2] - 3D打印可避免焊接过程导致微通道结构尺寸改变的问题,尤其适合制造涉及极小尺寸立体复杂结构的微通道液冷板[3] 微通道液冷板的发展趋势 - 微通道液冷板成为新趋势,例如0.08mm微通道液冷板已获订单用于B200芯片散热,针对B300芯片的方案已完成多轮测试[3] - 微通道散热器(当量直径低于1mm)通过微通道技术增强散热性能是大势所趋,但传统铲齿、微铣削等工艺加工深宽比大和结构复杂的沟槽存在限制[3] - 产业目前主要通过铲齿工艺加工微通道液冷板,后续或向3D打印技术过渡[3] 铜材料3D打印的进展与产业化 - 铜对红光波段反射率高难以加工,但采用绿光/蓝光激光器的设备方案可显著降低反射率,实现铜材料打印[4] - 已有公司基于3D打印技术开发出高性能液冷板:CoolestDC的一体式冷板可承受6bar以上水压并使GPU工作温度降低近50%;Fabric8Labs的冷板可实现精准冷却,性能显著高于铲齿工艺产品;希禾增材打印件最小壁厚达0.05mm,致密度超过99.8%[4] - 3D打印液冷板产业化落地是大势所趋[4]
国金证券:响应AI芯片散热革命 3D打印液冷板前景广阔