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2023.10.01
产业趋势

3D VC取代水冷成新宠儿?散热厂抢布局

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3D VC

 

3D VC取代水冷成新宠儿?散热厂抢布局
热板结合热管的3D VC(Vapor Chamber)方案,比起水冷方案来说更具有成本优势,体积空间更具弹性,目前各大散热厂抢布局,包含双鸿、奇鋐、尼得科超众等都有研发相关技术。3D VC的概念已经出现4~5年左右,比起一般热板来说,算是一种变化型的样貌,概念上是从热板上延伸出圆柱体的热管,连接成为一个真空体,业内人士透露,3D VC的瓦数可以解到500瓦以上,部分高阶的服务器也可以使用,更适合用于网通类的产品中,从基地台到强波站、机房等等。


3D VC的优势在于比起热板可解热的功耗更大之外,空间、体积的弹性也较大,可以根据客户的机构配置作出调整,更具客制化的特性。不过,3D VC的难度高,要将不同形貌的真空体结合,无论是透过结构上的焊接、压铸都是方式,也要维持真空腔体的良率,制程和生产的设备种类也有许多,各家不一。
随芯片性能越来越高,像HPC、AI等相关设备能耗也越来越高,这使得散热模块扮演的角色越来越重要,业内看好,明年上半年Intel Eagle Stream新平台推出之后,功耗提升下也使得3D VC以及水冷成为厂商的唯二解决方案选项。


以服务器来说,主流的散热方案为厚热板加上热管的方案,体积较大,而3D VC或者水冷更能将机构之间的设计精简化,空间运用效率更加利落。
水冷整机系统的概念是透过水来带走热,水冷技术分成两种类型方式,第一种是透过水循环的方式,用帮浦、管线进入机台当中带走热能,另一种则是浸末式,将服务器浸入不导电的冷却液,以流动循环的方式带走服务器运作时产生的热。

 

不過,廠商考量的不僅是效能,成本端也是考量之一,根據不同的設計方案而有所不同,普遍來說,水冷比起3D VC價格也高出幾十倍,而3D VC比起目前主流的熱管或熱板模組來說,平均價格也高出兩倍左右。另外考量的重點也是信賴度、可靠度,水冷的門檻在於,畢竟要讓電子產品與水接觸,多少會有心理壓力,因此耐用、可靠都是關鍵。以目前廠商的研發策略來看,奇鋐著力於發展3D VC的解決方案,最大功耗可解800W以上的產品,市場看好,在晶片新平台推出之下,效能提升之後,也有望更新散熱解決方案,帶動產品ASP提升。雙鴻鎖定水冷、3D VC同時並進,將方案推廣給客戶,目前多家客戶對於下一世代伺服器新平台採用水冷方案態度積極,有望在明年陸續放量貢獻。尼得科超眾也在兩項技術上同步並進,持續推廣當中。整體來看,晶片效能提升,促使散熱技術不斷的演進與升級,不但是帶動產品平均單價的提升,也在紅海市場當中站穩技術優勢,突破過往消費性電子產品的價格戰,同時和客戶的黏著度也更緊密。

 


林唯耕教授
 

作者

林唯耕教授

学历 | 美国马里兰大学博士
现职 | 国立清华大学工程与系统科学系,兼任教授
专长 | 电子组装散热、热管、环路式热管(CPL,LHP,PHP)、节能设计、太阳能储热与冷却、热流系统、电子元件之冷却、双相流、人造卫星及高空飞行物之热传元件

 

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