3D VC 取代水冷成新寵兒？散熱廠搶佈局

熱板結合熱管的3D VC（Vapor Chamber）方案，相較於水冷方案更具成本優勢，且在體積空間上更具靈活性。目前，包括雙鴻、奇鋐、尼得科超眾等大型散熱廠商都致力於相關技術的研發。3D VC的概念已經存在約4至5年，相較於一般熱板，可視為一種變化型態，概念上是從熱板延伸出的圓柱體狀熱管，連結形成真空體。業內消息透露，3D VC的瓦數能達到500瓦以上，部分高階伺服器也能應用，尤其適合網通產品，從基地台到強波站、機房等。

3D VC的優勢在於能處理比熱板更大的功耗，且在空間和體積上更具靈活性，可根據客戶的機構配置進行調整，呈現更具客製化的特性。然而，3D VC的製造難度較高，結合不同形狀的真空體，不論是透過結構上的焊接還是壓鑄，都需保持真空腔體的良好率。此外，製程和生產的設備種類各異，因廠商而異。

隨著晶片效能的提升，諸如HPC、AI等相關設備的能耗也隨之增加，這使得散熱模組的角色變得更加關鍵，業內看好明年上半年隨著Intel Eagle Stream新平台的推出，功耗提升也使得3D VC和水冷成為廠商唯二的解決方案；對於伺服器而言，主流的散熱方案是厚熱板加上熱管，體積相對較大，而3D VC或水冷能夠使機構之間的設計更簡潔，空間運用效率更高。

水冷整機系統的概念是透過水來帶走熱，水冷技術分成兩種方式，一種是透過水循環，使用幫浦和管線進入機台，帶走熱能、另一種是浸末式，將伺服器浸入不導電的冷卻液，以流動循環的方式帶走伺服器運作時產生的熱。

然而，廠商不僅考慮效能，成本也是其中一大考量。根據不同的設計方案，水冷相對於3D VC的價格高出數十倍。而3D VC比目前主流的熱管或熱板模組平均價格高出約兩倍。

另一個需要考慮的重要點是信賴度和可靠度。由於水冷讓電子產品與水接觸，引起一定程度的心理壓力，因此耐用性和可靠性變得至關重要。

根據目前廠商的研發策略，奇鋐專注於發展3D VC解決方案，最大功耗可達800W以上，市場前景看好。隨著新平台的推出，效能提升，有望帶動產品平均售價的提升；雙鴻則專注於推動水冷和3D VC同時發展，已將方案推廣給客戶。目前，多家客戶積極考慮在下一代伺服器平台上採用水冷方案，有望在明年陸續放量；尼得科超眾則在兩項技術上同步並進，持續推廣當中。

總體而言，隨著晶片效能的提升，散熱技術不斷演進和升級。這不僅推動了產品平均價格的提升，還在激烈的市場競爭中，以技術優勢站穩腳跟，打破過去消費性電子產品價格戰的局面，同時也加強了與客戶的黏著度。

文字編輯 高柏科技團隊

 

作者

林唯耕教授

學歷 | 美國馬里蘭大學博士

現職 | 國立清華大學，工程與系統科學系，兼任教授

專長 | 電子構裝散熱、熱管、環路式熱管(CPL，LHP，PHP)、節能設計、太陽能儲熱與冷卻、熱流系統、電子元件之冷卻、雙相流、人造衛星暨高空飛行物之熱傳元件