人工智能训练集群的超高密度部署正将数据中心散热推向临界点。随着主要AI硬件制造商规划的计算密度持续攀升,单机架功耗即将突破200千瓦,传统风冷早已力不从心,直接液冷(DLC)成为必选项。过去两年,这一领域吸引了大量投资,而行业焦点正从“是否需要液冷”转向“需要多少液冷容量”。

当前,水冷板系统凭借成熟的技术生态和长期验证的可靠性,牢牢占据液冷市场主导地位。这类系统采用闭路流体网络,通常使用25%丙二醇混合液(PG25),组件供应广泛,材料兼容性明确,运维流程与设施现有的冷冻水系统高度契合,因此成为IT设备商和设施运营商稳妥的首选。

然而,投资风向正在发生变化。近几个月来,两相冷板技术成为资本布局的新热点。以AccelsiusZutaCore为代表的两相冷却方案商,分别获得了江森自控罗格朗以及开利等暖通空调与电气巨头旗下战略投资部门的注资。这些合作背后的逻辑并非简单押注替代技术,而是着眼于战略卡位:通过整合两相冷板、热量输运到末端排热的完整热管理链条,投资方得以提供覆盖技术冷却与设施环路的全套热解决方案,从而在日益拥挤的水冷板赛道之外建立差异化优势。

两相冷却的核心差异在于相变吸热。与单纯依靠液体显热升温带走热量的水冷板不同,两相系统使冷却液在吸收芯片热量时沸腾汽化,利用潜热实现高效散热。其中,Accelsius采用流动沸腾,ZutaCore则采用池沸腾。这一机制带来两个关键优势:其一,它能以更低的流速应对芯片热点——即GPU或CPU上热通量极高的小面积区域,无需像水冷系统那样通过增大整体流量来压制局部高温,从而显著降低泵送能耗;其二,冷却液本身为介电液体,即便发生泄漏,对IT设备的损坏风险也远小于水。

随着GPU单模块功耗迈向2千瓦、CPU单插槽逼近1千瓦,水冷系统的总流量需求将急剧膨胀。下一代水冷机架每分钟需要数百升水流,配套的管道尺寸和泵送功率都将大幅增加。相比之下,两相冷却在设施层面有望节省可观的基础设施成本与泵送能耗。此外,水冷系统对冷却液品质的严苛要求——精细过滤、防腐蚀与抑菌添加剂、定期污染检测——也构成长期运维负担,而两相冷却在这些方面具备简化潜力。

不过,两相冷却的推广仍面临现实挑战。服务器厂商作为冷板与冷却液分配单元(CDU)进入IT系统的关键渠道,其支持广度将决定技术落地的速度。目前,两相冷板在形态尺寸和芯片贴合方式上与水冷板基本一致,但管路、歧管和CDU设计均需重新适配,特别是需处理汽相冷却液回流,系统集成复杂度更高。

Uptime Institute 2025年冷却系统调查,已有更多数据中心运营商将两相系统纳入未来部署考量。业界普遍预期,随着IT设备密度继续攀升和部署规模扩大,两相冷板的吸引力将进一步增强。这场从“水”到“相变”的散热技术演进,正从实验室和初创公司走向产业巨头的战略棋盘,其成败将深刻影响下一代AI基础设施的能效边界与总拥有成本。