Computex风向标：两相冷板式液冷，数据中心散热的未来已来？

着人工智能、大数据分析及高性能计算等应用的爆发式增长，全球数据中心的能源消耗与散热挑战日益严峻。国际能源署（IEA）预测，至2026年，全球数据中心总用电量将突破1000太瓦时（TWh），其中计算负载与散热系统各自占据约40%的能耗份额。这一数据清晰地揭示，散热技术已从过去的辅助角色，转变为直接影响数据中心整体能效与碳排放表现的核心战场。市场研究机构Grand View Research的报告亦指出，全球数据中心散热市场规模预计将以每年约17%的复合增长率持续扩大，到2030年有望达到561亿美元，凸显了对先进、高效散热解决方案的迫切需求。

在当前的液冷散热技术中，单相冷板式液冷（Single-Phase Cold Plate Liquid Cooling）是市场应用的主流方案。该技术通过将不发生相变的冷却液泵送至紧贴发热芯片（如CPU、GPU）的冷板内部流道，利用冷却液的比热容特性直接带走热量。相较于传统的空气冷却，单相冷板式液冷已展现出更优的散热性能。然而，面对AI芯片、高性能计算（HPC）处理器等核心组件功耗不断攀升至上千瓦的趋势，单相冷板式液冷的散热能力逐渐面临瓶颈，业界亟需散热效率更高、热流密度处理能力更强的技术方案。

在此背景下，具备更高热流密度处理能力的两相冷板式液冷（Two-Phase Cold Plate Liquid Cooling）技术，凭借其卓越的散热潜力，正加速从概念验证走向实际应用。事实上，在国际市场上，例如ZutaCore等公司已在该领域有所布局，并推出了应用于服务器的两相直接液冷解决方案，验证了其可行性。

而在近期备受瞩目的年度科技盛会——台北国际电脑展（COMPUTEX 2025）上，本土厂商的积极跟进与创新同样引人注目。例如，佳世达其阳科技便在此次展会上重磅发布了其全台首座自主研发与制造的两相冷板式液冷系统。据其阳前瞻技术研发处长刘承恩指出，目前全球掌握此类两相直接液冷技术的公司尚不多，其阳科技与ZutaCore是其中的两家，佳世达旗下的其阳科技在台湾本土厂商中则率先取得了突破。该系统宣称单颗组件的解热能力可达2kW，并能支持最高1500W以上功耗的芯片散热。这一本土化的重要进展，不仅展示了台湾厂商在先进散热领域的实力积累，也为AI服务器等高性能计算的散热挑战提供了新的本土化解决方案选项。尽管两相冷板式液冷在更广泛的市场应用中仍处于早期阶段，但其阳在Computex上的技术展示，无疑已吸引了包括华硕、技嘉等众多系统集成商的高度关注，预示着该技术在区域供应链中的发展潜力。

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深入剖析：

两相冷板式液冷的技术原理与挑战

两相冷板式液冷技术的核心在于利用冷却液的“相变”过程来高效传递热量。与单相系统类似，两相冷板式液冷同样是将特制的冷板（在此系统中作为蒸发器）直接安装在发热芯片上。当冷却液流经冷板与芯片接触的区域时，吸收芯片产生的大量热能后，会从液态蒸发为气态。液态到气态的相变过程会吸收大量的潜热，其单位质量冷却液带走热量的效率远高于仅依靠显热交换的单相冷却方式。

其阳在台北国际电脑展展出升级版双相浸没式散热（2PIC）系统（左）及双相直接液冷（2P DLC）系统（右）。（其阳供图）

然而，实现稳定高效的两相冷却也面临诸多工程挑战。首先是系统压力管理：冷却液在蒸发时会产生较高的蒸汽压力，两相系统的工作压力通常会达到5Bar甚至更高，远超单相系统约1~2Bar的压力水平，这对系统的管路、接头、密封件等部件的耐压性能和结构强度提出了严苛要求。其次，由于涉及快速蒸发和两相流动，冷板内部微通道结构的设计、冷却液的精确进液量控制、以及气液两相的稳定分离与输运，都是确保系统高效稳定运行的关键技术难点，亦是包括ZutaCore、其阳在内的研发企业需要攻克的关键技术点。

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技术延伸与展望：

环路热管（LHP）亦属双相散热范畴

在探讨两相散热技术时，环路热管（Loop Heat Pipe, LHP）也是一个不可忽视的重要分支，它同样属于两相冷板式液冷的范畴，但工作机制有所不同。LHP是一种先进的被动式两相热传装置，它同样利用工作流体的相变（蒸发与冷凝）来传递热量。其结构主要包括蒸发器（热量吸收端，可视为一种特殊设计的冷板，内部含有多孔毛细芯）、冷凝器（热量释放端）、蒸汽管、液体管和补偿腔。LHP依靠蒸发器内毛细芯的毛细力驱动工作流体循环，无需外部泵的功耗，具有高导热系数、长距离传热、结构灵活、无运动部件、可靠性高等优点，尤其适用于对可靠性要求高或空间受限的高热流密度散热场景。

随着以此次Computex2025上亮相的产品为代表的主动式两相冷板式液冷技术的逐步成熟和市场化推进，整个两相散热技术家族，包括更为成熟的环路热管技术，必将受到业界更多的瞩目。这些技术在应对未来AI服务器、超算中心等极端散热需求方面，将扮演越来越重要的角色。

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总结差异：

大家说

面对数据中心算力需求的持续增长和芯片功耗的不断攀升，传统的散热方式已难以为继。以两相冷板式液冷为代表的新一代散热技术，凭借其在相变传热方面的高效率优势，正成为业界关注的焦点。尤其是在Computex2025这样的国际顶级科技展会上，相关技术的展示更标志着该技术正加速从实验室走向更广泛的实际应用。未来，两相冷板式液冷及其相关的先进散热解决方案，无疑将成为支撑下一代高性能计算基础设施高效、绿色、可持续发展的关键基石。