如何在有限的空間內(nèi)高效散熱，保障AI集群穩(wěn)定、可靠、高效運行，已成為推動產(chǎn)業(yè)持續(xù)進(jìn)階的基石。安富利始終關(guān)注前沿技術(shù)趨勢與客戶實際需求，本文將結(jié)合全球熱管理領(lǐng)導(dǎo)者寶德（BOYD）的技術(shù)與方案，淺析AI COMPUTING領(lǐng)域的熱管理關(guān)鍵技術(shù)路徑，助力產(chǎn)業(yè)應(yīng)對算力躍升背后的“冷靜”考驗。

英偉達(dá)GPU算力芯片不斷升級疊代，谷歌TPU推理算法突破創(chuàng)新，DeepSeek算力日益優(yōu)化，OpenClaw AI智能體部署，互聯(lián)網(wǎng)廠商騰訊，阿里、字節(jié)大規(guī)模投入建設(shè)數(shù)據(jù)中心......隨著大模型、AI訓(xùn)練集群及高性能GPU的迅猛發(fā)展，AI產(chǎn)業(yè)生態(tài)也更多地提到了更加基礎(chǔ)但十分關(guān)鍵的領(lǐng)域——電力供給與熱管理。

算力的盡頭是電力。從算力、存儲、網(wǎng)絡(luò)，到數(shù)據(jù)平臺，再到最底層的供電與散熱，每一環(huán)節(jié)都決定了AI集群能否實現(xiàn)穩(wěn)定、可靠和高效運行。

作為領(lǐng)先的散熱產(chǎn)品及散熱系統(tǒng)管理解決方案提供商，寶德（BOYD）集團提供種類繁多的熱管理產(chǎn)品，從最小的板級散熱到幾千萬瓦的工業(yè)用散熱產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用在服務(wù)器、AI交換機，汽車、電信、LED、醫(yī)療設(shè)備、消費電子、軍事和航空航天、測試設(shè)備、電力等領(lǐng)域，尤其在AI應(yīng)用等高功率場景中積累了完善的散熱技術(shù)與設(shè)計經(jīng)驗。

AI COMPUTING產(chǎn)品設(shè)計：如何規(guī)劃散熱方案

針對高功率、高發(fā)熱類產(chǎn)品，通常采用以下四個步驟：

步驟一，選擇合理散熱方案

在設(shè)計產(chǎn)品立項布局前，涉及功率器件就要先規(guī)劃好散熱方案，根據(jù)功率大小和結(jié)構(gòu)空間，選擇相應(yīng)的熱管理方案。寶德(BOYD)集團有如下圖散熱產(chǎn)品系列：

通常選用散熱器產(chǎn)品，如AC-DC，DC-DC模塊電源，功率器件主要是開關(guān)MOS，功率在300W以內(nèi)，選擇傳導(dǎo)散熱方式，導(dǎo)熱硅膠上安裝沖壓類或鋁型材散熱器就可以，這類散熱器安裝簡單，生產(chǎn)加工成本低，達(dá)到散熱要求即可。對于功率300W至1500W及以上產(chǎn)品，普通型材散熱器滿足不了散熱要求，再增加風(fēng)扇風(fēng)冷對流散熱方案。同時，寶德集團提供先進(jìn)技術(shù)的VC散熱器和液冷散熱一體式解決方案。

步驟二，散熱器設(shè)計階段

確定散熱方案后，開始設(shè)計散熱器，主要完成散熱器外形尺寸、選用熱管材質(zhì)，VC信息、仿真熱阻、過散熱器風(fēng)量參數(shù)、TIM材料 (Thermal Interface Material) 、安裝方式等，提供仿真測試報告，制定規(guī)格書和3D圖紙資料，同時完成評估樣品價格、模具價格和成本核算；

步驟三，測試實驗樣品階段

根據(jù)設(shè)計階段參數(shù)制作完樣品，需要測試成型后的熱管、VC的Q-max，測試散熱器熱阻與風(fēng)量曲線，以及阻抗曲線，測試散熱器的壓力和力平衡，測試散熱器焊接狀況，測試散熱器抗氧化能力，溫度沖擊、溫度循環(huán)、加速壽命、氦氣測試、焊接強度、扣合強度、跌落、震動、沖擊等可靠性試驗；

步驟四，模具品成型階段

實驗樣品測試完成，進(jìn)入開模樣品階段，主要提供FAI (First Article Inspection) 報告，測試模具品散熱器的全尺寸，100%全檢每片出廠散熱器熱阻或者溫升，散熱器標(biāo)準(zhǔn)加工SOP和檢測流程報告，完成成品散熱器量產(chǎn)前期工作，一款新散熱器產(chǎn)品便大功告成了。

寶德VC散熱器和液冷散熱一體式解決方案介紹

VC (Vapor Chamber) 真空腔均熱板

數(shù)據(jù)中心交換機產(chǎn)品技術(shù)的不斷更新升級換代，功耗增大，散熱空間卻變小，解決散熱問題難度不斷升級。比如博通交換芯片，Tomahawk 5芯片達(dá)51.2Tbps的高帶寬容量，單芯片尺寸35mmX35mm，全負(fù)荷工作功耗達(dá)800W，Tomahawk 6帶寬和功耗翻倍達(dá)102.4Tbps的帶寬容量，全負(fù)荷工作功耗達(dá)1700W。在有限的空間范圍，解決散熱問題，傳統(tǒng)散熱方案就不是很好的選擇，寶德VC (Vapor Chamber) 真空腔均熱板產(chǎn)品可以幫助解決。

VC (Vapor Chamber) 真空腔均熱板制程結(jié)構(gòu)圖，如下圖：

基本原理是通過均熱板升溫發(fā)生液化和汽化現(xiàn)象，在均熱板內(nèi)或?qū)峁軆?nèi)快速對流，將熱能散出，也可以設(shè)計增加鰭片擴大散熱面積。

下圖是客戶定制2D VC散熱器：

寶德液冷散熱整體解決方案

AI交換機功耗主要來自三方面：核心交換芯片，Serdes解調(diào)器及光模塊，例如TH6交換芯片約1700W，1.6T光模塊約40W，800G模塊約30W，每臺交換機需要32~128個光模塊，再加上電源功耗，整機功耗7~8kW，寶德液冷技術(shù)可以一次性解決MAC板及光模塊散熱問題。

液冷散熱器主要由冷板，CDU (Coolant Distribution Unit) ，熱交換管道等部件組成，如下圖所示：

冷板和導(dǎo)熱管

液風(fēng)CDU 10U 19寸–RAA15

液液CDU 4U 19寸–RAL110

機架式CDU

冷板是液冷散熱器的重要部件，直接和熱源部分接觸，決定導(dǎo)熱性能好壞關(guān)鍵因素；

導(dǎo)熱管根據(jù)用戶產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計，把熱能從不同位置帶走；

CDU是驅(qū)動冷卻液熱交換速度和壓力，通常增減智能檢測功能，能自動診斷故障并報警，檢測是否漏液，帶保護裝置。

液冷散熱器CDU在算力柜應(yīng)用實例：

未來算力演進(jìn)對散熱的挑戰(zhàn)

隨著AI技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心算力需求規(guī)模不斷擴大，未來算力設(shè)施在功耗和散熱及能源固有矛盾也一直存在。

為了節(jié)省能耗，博通推出Tomahawk 5 Bailly，Tomahawk 6-Davisson交換芯片，開發(fā)OCS交換機，直接采用光交換，省去光-電，電-光轉(zhuǎn)換功耗；光模塊采用硅光技術(shù)，單路1.6T CPO光模塊功耗可以從40W降到12W，大大降低功耗。

寶德（BOYD）以覆蓋VC、熱管、液冷冷板、CDU、整機液冷系統(tǒng)的全體系能力，為AI Computing、AI交換機、電源系統(tǒng)等設(shè)備提供可擴展、高可靠的熱管理解決方案。

安富利評語：

寶德（BOYD）集團作為全球散熱器領(lǐng)導(dǎo)者和行業(yè)翹楚，VC和冷板技術(shù)具有行業(yè)領(lǐng)先地位，全球布局研發(fā)中心和制造工廠，國內(nèi)上海和東莞均有工廠，產(chǎn)能充分，能快速響應(yīng)客戶需求。協(xié)助用戶做產(chǎn)品定制化服務(wù)，調(diào)試測試技術(shù)參數(shù)，滿足散熱要求。

安富利是寶德 (BOYD) 集團授權(quán)代理商，我們專業(yè)的技術(shù)人員，可以和用戶充分確認(rèn)供電系統(tǒng)及散熱器需求，從全系統(tǒng)層面提供技術(shù)建議及解決方案，包含但不限于：

根據(jù)產(chǎn)品功耗和結(jié)構(gòu)空間大小，推薦合理的散熱方案，乃至于電源系統(tǒng)的優(yōu)化可能性；

從設(shè)計階段開始，協(xié)助客戶選擇滿足散熱性能的材料，推薦高性價比、供應(yīng)穩(wěn)定的產(chǎn)品；

協(xié)助客戶測試樣品，修改技術(shù)參數(shù)；

完善的售前售后服務(wù)保障。

關(guān)于安富利

安富利是全球領(lǐng)先的技術(shù)分銷商和解決方案提供商，在過去一個多世紀(jì)里一直秉持初心，致力于滿足客戶不斷變化的需求。通過遍布全球的專業(yè)化和區(qū)域化業(yè)務(wù)覆蓋，安富利可在產(chǎn)品生命周期的每個階段為客戶和供應(yīng)商提供支持。安富利能夠幫助各種類型的公司適應(yīng)不斷變化的市場環(huán)境，在產(chǎn)品開發(fā)過程中加快設(shè)計和供應(yīng)速度。安富利在整個技術(shù)供應(yīng)鏈中處于中心位置，這種獨特的地位和視角讓其成為了值得信賴的合作伙伴，能夠幫助客戶解決復(fù)雜的設(shè)計和供應(yīng)鏈難題，從而更快地實現(xiàn)營收。