第1659章 液冷革命2.0:采用标准硅基mems工艺的技术(1 / 3)

2024年行情 一360一 1561 字 15天前

在人工智能驱动的算力军备竞赛中,芯片散热问题正从工程难题演变为制约AI发展的核心瓶颈。北京大学宋柏研究员团队突破性研发的"歧管-微射流-锯齿微通道"复合嵌入式微流结构,以单相水冷却实现3000W/cm??0??5超高热流密度散热与0.9W/cm??0??5超低功耗的革命性指标,不仅刷新了芯片热管理技术极限,更揭示了液冷产业即将爆发的万亿级市场机遇。这项采用标准硅基MEMS工艺的技术,完美兼容现有半导体产线,为下一代高性能芯片的规模化商用扫清了最后障碍。

一、技术突破:重构芯片散热的底层逻辑

宋柏团队的创新绝非简单的工艺改良,而是从流体力学本质重构了散热系统的设计范式。传统液冷系统多采用直线型微通道,存在冷却液流速不均、热交换效率递减的先天缺陷。而"歧管-微射流-锯齿微通道"结构通过三维立体网络实现冷却液的涡旋流动,使单相水在微米级通道内形成稳定的湍流态,热交换效率较传统设计提升300%。更关键的是,该技术将冷却功耗压缩至0.9W/cm??0??5,实现"1度电带走3000份热量"的能效比,较传统风冷方案节能60%以上。

这种设计智慧在产业端已显现巨大价值。以英伟达ckwell架构芯片为例,单芯片功耗突破1200W,传统风冷方案在单机柜120kW功率密度下完全失效。而采用嵌入式液冷技术后,数据中心PUE值可从1.5降至1.1以下。英特尔展示的铜制微通道冷却原型虽实现1000W冷却功率,但宋柏团队的技术指标已实现三倍提升,且硅基材料与CMOS工艺兼容,可直接嵌入芯片封装环节,避免了二次加工带来的成本增加。

二、AI算力激增:液冷爆发的核心推手

全球AI算力需求正以每年40%的速度增长,直接推动GPU市场规模突破千亿美元。但高算力背后的散热困境已成为行业公开秘密:英伟达A100液冷版功耗高达400W,GB300服务器单机柜功率密度达120kW,传统风冷每"搬运"1W热量需消耗0.3W电能,而液冷系统仅需0.1W。这种能效差距在超大规模数据中心场景下被几何级放大——单个5000机架的数据中心年耗电量可达4亿度,液冷技术每年可节省1.2亿度电,相当于减少10万吨碳排放。

政策端已敏锐捕捉到这一趋势。中国2023年实施的《关于深入实施"东数西算"工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》明确要求推广液冷等先进散热技术。据统计,2023年中国数据中心总用电量占全社会用电量3%,而液冷技术的普及可使这一比例显著下降。中研普华预测,到2030年搭载AI算法的液冷系统将占据60%市场份额,全生命周期成本较传统方案降低22%,这意味着仅中国数据中心液冷市场就将形成千亿级规模。

三、资本市场的液冷盛宴:概念股背后的价值逻辑

A股液冷概念板块的狂飙绝非概念炒作,而是产业变革的镜像反映。据证券时报·数据宝统计,30余只液冷概念股中7只年内涨幅超100%,思泉新材以365%的涨幅领跑。这种集体狂欢背后是清晰的产业逻辑:飞龙股份凭借电子泵和温控阀系列产品占据先发优势,其客户已覆盖多家头部数据中心;依米康则通过"智能工程+关键设备+物联软件+智慧服务"的全栈解决方案构建竞争壁垒;银轮股份更是凭借钎焊工艺优势,将液冷CDU接头数量从几十个压缩至2-3个,漏液概率降低90%以上。

机构调研数据揭示出更深刻的产业图谱。15只获3家以上机构关注的液冷概念股中,银轮

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