人工智能訓練集群的超高密度部署正將數據中心散熱推向臨界點。隨著主要AI硬件製造商規劃的計算密度持續攀升,單機架功耗即將突破200千瓦,傳統風冷早已力不從心,直接液冷(DLC)成為必選項。過去兩年,這一領域吸引了大量投資,而行業焦點正從“是否需要液冷”轉向“需要多少液冷容量”。

當前,水冷板系統憑藉成熟的技術生態和長期驗證的可靠性,牢牢佔據液冷市場主導地位。這類系統採用閉路流體網絡,通常使用25%丙二醇混合液(PG25),組件供應廣泛,材料兼容性明確,運維流程與設施現有的冷凍水系統高度契合,因此成為IT設備商和設施運營商穩妥的首選。

然而,投資風向正在發生變化。近幾個月來,兩相冷板技術成為資本佈局的新熱點。以AccelsiusZutaCore為代表的兩相冷卻方案商,分別獲得了江森自控羅格朗以及開利等暖通空調與電氣巨頭旗下戰略投資部門的注資。這些合作背後的邏輯並非簡單押注替代技術,而是著眼於戰略卡位:通過整合兩相冷板、熱量輸運到末端排熱的完整熱管理鏈條,投資方得以提供覆蓋技術冷卻與設施環路的全套熱解決方案,從而在日益擁擠的水冷板賽道之外建立差異化優勢。

兩相冷卻的核心差異在於相變吸熱。與單純依靠液體顯熱升溫帶走熱量的水冷板不同,兩相系統使冷卻液在吸收芯片熱量時沸騰汽化,利用潛熱實現高效散熱。其中,Accelsius採用流動沸騰,ZutaCore則採用池沸騰。這一機制帶來兩個關鍵優勢:其一,它能以更低的流速應對芯片熱點——即GPU或CPU上熱通量極高的小面積區域,無需像水冷系統那樣通過增大整體流量來壓制局部高溫,從而顯著降低泵送能耗;其二,冷卻液本身為介電液體,即便發生洩漏,對IT設備的損壞風險也遠小於水。

隨著GPU單模塊功耗邁向2千瓦、CPU單插槽逼近1千瓦,水冷系統的總流量需求將急劇膨脹。下一代水冷機架每分鐘需要數百升水流,配套的管道尺寸和泵送功率都將大幅增加。相比之下,兩相冷卻在設施層面有望節省可觀的基礎設施成本與泵送能耗。此外,水冷系統對冷卻液品質的嚴苛要求——精細過濾、防腐蝕與抑菌添加劑、定期汙染檢測——也構成長期運維負擔,而兩相冷卻在這些方面具備簡化潛力。

不過,兩相冷卻的推廣仍面臨現實挑戰。服務器廠商作為冷板與冷卻液分配單元(CDU)進入IT系統的關鍵渠道,其支持廣度將決定技術落地的速度。目前,兩相冷板在形態尺寸和芯片貼合方式上與水冷板基本一致,但管路、歧管和CDU設計均需重新適配,特別是需處理汽相冷卻液迴流,系統集成複雜度更高。

Uptime Institute 2025年冷卻系統調查,已有更多數據中心運營商將兩相系統納入未來部署考量。業界普遍預期,隨著IT設備密度繼續攀升和部署規模擴大,兩相冷板的吸引力將進一步增強。這場從“水”到“相變”的散熱技術演進,正從實驗室和初創公司走向產業巨頭的戰略棋盤,其成敗將深刻影響下一代AI基礎設施的能效邊界與總擁有成本。