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  • 我国科学家,取得
    发布日期:2024-03-19 17:42    点击次数:58

    据新华网报道,手机电脑、储能电池等器件设备运行过程中,必然伴随发热现象。实现更高效散热,是多个行业迫切需要解决的难题。华北电力大学科研团队在新型散热机制——薄液膜沸腾研究方面,成功实现了超过2000W/cm²的超高热流密度,刷新国内外目前已知的相关公开纪录,有望进一步提升器件设备散热效果。该成果近日在权威学术期刊《国际传热传质杂志》发表。

    当前,在能源电力、航空航天、电子信息等领域,仪器设备不断追求小型化和集成化,单位面积上元器件随之持续增多,这对散热提出更高要求。薄液膜沸腾,是目前国际上前沿的可实现超高热流密度散热的方式,即利用冷却液在热源表面形成的超薄液膜持续沸腾,达到高效散热目的。

    华北电力大学科研团队在调试薄液膜沸腾实验系统。(受访者供图)

    “一些电子设备运行时,局部发热量可达1000W/cm²以上,显著高于常压下沸水的热流密度,传统的风冷、液冷等方式无法满足散热需求,一定程度上限制了设备性能的提升。”华北电力大学教授、该团队成员冼海珍说,“在实验中实现的2000W/cm²热流密度,相当于在1平方米面积上,1万台功率为2千瓦的电热炉同时发热。”

    华北电力大学杜小泽教授、陈林教授是该团队另两名成员。他们介绍,在取得这一实验突破前,国际上已知的薄液膜沸腾研究的热流密度,难以超过1500W/cm²。团队历经多年研究发现,在恒压供液模式下,用于形成薄液膜的实验样品容易破裂失效,但改为步进增压和连续增压供液后,薄液膜沸腾的临界热流密度最终突破2000W/cm²。由此成功揭示出,优化供液方式,可有效提升薄液膜沸腾的最终性能。

    在AI算力不断迭代的背景下,液冷这一细分赛道,因其高效散热、节省能耗的优势,被机构预测将迎来“黄金时代”。

    据公开报道信息,英伟达即将放量的B100芯片,其散热技术将从此前的“风冷”升级为“液冷”方案,且未来所有GPU产品的散热技术都将转为“液冷”。

    与风冷技术相比,液冷的优势在于散热效率高、温度控制稳定且能耗低,冷板式液冷和浸没式液冷是行业目前的两条主流技术路线。英伟达创始人黄仁勋曾表示,坚信浸没式液冷技术是未来方向。

    与此同时,政策面的支持也将带动液冷行业加速发展。随着我国政策对数据中心PUE(电能利用效率)建设要求越来越高,液冷技术的应用也将逐渐增多。

    据IDC预计,中国液冷服务器市场2023年全年将达到15.1亿美元。2022~2027年,中国液冷服务器市场年复合增长率将达到54.7%,2027年市场规模将达到89亿美元。

    液冷赛道已吸引不少国内厂商躬身入局。东方财富Choice数据显示,A股液冷概念上市公司达到47家。不过,由于液冷技术尚处于产业初期,各家尚以抢占市场为首要目标,不惜以牺牲毛利率为代价,冷板式液冷领域尤甚。

    据媒体报道,有业内人士认为,液冷行业的标准化程度将不断提升,未来液冷赛道头部企业有望凭借渠道与客户优势,带动边际成本递减。

    中金公司最新研报观点指出,未来Sora及类似大模型的迭代会持续推动计算量的扩张,算力需求“奇点”可能到来。在高散热需求下,液冷成为服务器温控产业的未来发展方向。开源证券3月11日深度报告更是直言“液冷迎来黄金时代”。根据《中国液冷数据中心市场深度研究报告》,预计2023年中国液冷数据中心市场将增至154亿元(液冷服务器+基础设施)。

    “液冷服务器占目前服务器市场10%左右,随着AI和算力需求不断增长,液冷服务器的占比有望进一步提升。”曙光数创相关负责人近期接受机构调研时表示。



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