隨著輝達最新GB200 AI伺服器機櫃於今年第四季起小量出貨，當中的「液冷散熱」技術備受矚目！當AI伺服器愈來愈熱，散熱怎麼解？為何這技術是革命性的變革？行家才知道的下一波進展又在哪？台股相關概念股如何掌握？本文完整拆解。
今年第四季起，輝達（NVIDIA）最強GB200 AI伺服器機櫃開始小量出貨，相關組裝、零組件供應鏈的動向因而備受關注。其中，攸關伺服器能否正常運作的散熱環節，也隨著GB200的誕生，正式迎向「液冷散熱」（Liquid Cooling）的技術變革。液冷散熱究竟是什麼？有哪些概念股？未來又將如何發展？一文帶您看懂。
液冷散熱是什麼？
過去數十年來，傳統的「氣冷散熱」較為人所知，也就是透過熱導管、鰭片、風扇等，將伺服器硬體散發的熱能帶走，讓機器維持正常運作，資料中心和企業機房大多採用此種模式進行散熱。相對於此，「液冷」則是透過液體將熱帶走。
事實上，液冷並不是新技術，而早已存在30多年。不過過去因爲成本高、維護不易，加上氣冷已足夠解大部分的熱，因而並未成為主流。投入液冷技術已久的伺服器大廠美超微（Supermicro）執行長梁見後就曾言，液冷技術導入時間長達4至12個月，導致其市占率長期小於1%。
但情勢卻在今年出現轉折。3月份輝達GTC大會上，輝達執行長黃仁勳推出全新的地表最強AI晶片——Blackwell架構GPU（圖形處理器），並以兩顆Blackwell加上一顆Grace CPU（中央處理器），打造超級晶片「GB200」。
AI算力大幅增強的同時，晶片的TDP（Thermal Design Power, 熱設計功耗）——也就是指處理器達到最高負荷時所釋放的最大熱量——亦節節攀升。GB200的TDP飆升至2700瓦特，超過前一代GH200（兩顆Hopper GPU+一顆Grace CPU）的1000瓦特，更遠遠超過傳統氣冷約750瓦特的解熱極限，意味著最新AI伺服器機櫃非採用液冷散熱不可。
除了散熱效率考量外，液冷技術還有省成本、友善環境兩大優點。比如梁見後在今年6月COMPUTEX舞台上、以及接受《遠見》專訪時便大力強調，如今美超微僅需2至4週就能替客戶建置液冷資料中心，整體能耗可減少四成左右。他並預估，若全球的資料中心都採用液冷，一年可以幫整個產業省下100億至200億美元的電費。
調研機構Trendforce分析師邱珮雯則預估，Blackwell平台2025年將取代前一代Hopper平台成為主流，也將推升液冷散熱解決方案的滲透率從今年的11%上升至24%。
液冷散熱有哪些分類？
若進一步細分，液冷散熱分為「液對氣」（Liquid to Air）、「液對液」（Liquid to Liquid）兩類。
在AI伺服器機櫃上會有所謂的CDU（冷卻液分配裝置, cooling distribution unit），而發熱的晶片之上則會貼有水冷板（Cold Plate，為導熱銅片），冷卻液從水冷管中流過其上，將熱帶離。
不同的是，採用「液對氣」的機櫃會在背門加裝風扇進行解熱，簡單來說就是液冷與氣冷的混合體；而「液對液」則是將吸熱後的冷卻液送至冷卻塔（Cooling Tower）進行熱交換。
而相異的設計，也帶來不同的建置難度。因液對氣的設計不需大幅改動，改裝門檻較低；而液對液則牽涉外部熱循環，因此資料中心需重新進行規劃。但後者的散熱能力較好，因此目前最高階的GB200 NVL72機櫃就是採用液對液模式。
液冷散熱有哪些概念股？
從供應端來看，Trendforce報告指出，GB200 NVL72機櫃中的液冷散熱設備、關鍵零組件總計產值，是傳統氣冷機櫃的28倍。而供應鏈中不乏在散熱領域深耕許久的台廠，因而可說為其帶來前所未有的轉型升級新機會。
| 零組件 | 主要台廠供應商 |
|---|---|
| 冷卻液分配裝置（CDU） | 台達電（2308）、鴻佰（3558）、雙鴻（3324）、酷碼科技、高力（8996）、尼得科超眾（6230） |
| 水冷板（Cold Plate） | 台達電（2308）、雙鴻（3324）、奇鋐（3017）、酷碼科技、尼得科超眾（6230） |
| 分歧管（Manifold） | 台達電（2308）、雙鴻（3324）、奇鋐（3017）、酷碼科技、高力（8996）、尼得科超眾（6230） |
| 節能背板冷卻器（RDHx） | 台達電（2308）、雙鴻（3324）、奇鋐（3017） |
| 快接頭（QD） | 嘉澤（3533）、富世達（6805） |
參考資料：Trendforce | |
液冷散熱的下一步：浸沒式
液冷散熱接下來會如何發展？如今，也已出現更前瞻的「浸沒式液冷散熱」（Immersion Cooling），其特色在於將整台伺服器「泡」進不導電液體中。
浸沒式液冷亦可分為兩類：「單相浸沒式」（Single-Phase）和「雙相浸沒式」（Two-Phase），前者從頭到尾皆為純液體，會經由熱交換器將液體冷卻後循環使用；後者則會經過液體蒸發的過程，碰到裝置上的冷凝管後再重新凝結成液體。
不過，綜合多位業界人士的說法，浸沒式液冷商機難以在短短幾年內發酵，關鍵原因之一就在於要將所有零組件浸泡至液體內，設計難度相當高。一名零組件廠高層主管指出，零組件中部分材料需因應浸沒設計重新選材，尚須經過許多研究，另外，終端建置也是難題，他預期單相浸沒式發展會稍微快一些，雙相浸沒式則更適合從頭開始布建基礎設施的沙漠等地區。
