
近日新加坡國立大學(xué)旗下的高科技企業(yè) CoolestDC,近期與德國 3D 金屬打印巨頭德國 EOS 3D打印機攜手,共同推出了一款具有里程碑意義的液冷冷板。該冷板采用革新的 3D 打印制造方式,實現(xiàn)了無需墊片、無接頭、整體一體式的結(jié)構(gòu),且具備無泄漏(leak-free)特性,這一突破在業(yè)界引發(fā)了廣泛關(guān)注。
CoolestDC 聯(lián)合 EOS Additive Minds 團(tuán)隊,借助金屬增材制造(Additive Manufacturing, AM)技術(shù),率先推出了無泄漏一體式液冷散熱器。該方案采用 EOS 金屬激光選區(qū)熔化(DMLS)技術(shù)與 EOS Copper CuCP 工藝,利用高純度銅材料,制造出可承受 6bar 及以上水壓的一體式冷板。
與傳統(tǒng)采用釬焊、機械加工或組裝的冷卻板不同,CoolestDC 的散熱器完全通過 3D 打印實現(xiàn),內(nèi)部沒有任何墊片、接頭或焊縫,從根本上杜絕了泄漏風(fēng)險。
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此外,EOS 工藝支持打印 0.2 毫米以上的薄壁內(nèi)部結(jié)構(gòu),并結(jié)合 CoolestDC 的專利斜鰭片設(shè)計(Oblique Fin),實現(xiàn)了高密度、高精度的內(nèi)部流道布局。這種高度自由的設(shè)計能力,使得散熱器能根據(jù)不同客戶需求進(jìn)行大規(guī)模定制,而且無需模具成本??傮w而言,3D 打印液冷散熱器具備以下顯著優(yōu)點:無泄漏一體式冷板,可承受 6 bar及以上的水壓。減少資本性支出(CAPEX)投資,因為不同服務(wù)器板的工具成本為零??勺杂稍O(shè)計和制造大規(guī)模定制的板厚、翅片密度和位置。
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測試成果斐然
CoolestDC 的一體式 3D 打印冷板在屬于 Digital Realty 的一個全面運行的主機托管設(shè)施中與業(yè)界領(lǐng)先的風(fēng)冷散熱器進(jìn)行了對比測試,結(jié)果十分亮眼:CPU 溫度:芯片與內(nèi)核溫度降低了 10℃,顯著提升運行穩(wěn)定性;GPU 溫度:在滿負(fù)荷條件下,液冷 GPU 溫度僅為 40℃,相比風(fēng)冷的 90℃下降近 50%;GPU 性能:液冷條件下 GPU 以高出 40% 的時鐘頻率滿負(fù)荷運行,且無節(jié)流現(xiàn)象,計算能力從 5.8 TFlops 提升至 8.1 TFlops;PUE(電源使用效率):下降至 1.2 左右,相比傳統(tǒng)方案節(jié)能顯著。
根據(jù)上述 GPU 性能測算:一個滿載 25 臺 1U 服務(wù)器(配備 4 個 GPU 的高性能計算服務(wù)器)的液冷機架可產(chǎn)生 810 TFlops 的性能。要達(dá)到同樣的性能,需要 30 臺風(fēng)冷服務(wù)器,且必須分成兩個機架,每個機架有 15 臺服務(wù)器,否則就會超過風(fēng)冷機架 15 千瓦的最大容量。因此,為最終用戶帶來的價值提升和成本節(jié)約預(yù)計如下:IT 性能提升 40%能耗降低 29–45%碳足跡減少 30%節(jié)省機架空間成本 20%節(jié)省資本支出(取消冷卻器、加高地板等)15%電力 - 水量減少節(jié)約的成本 9500 美元 / 兆瓦
在實際運營中,這種優(yōu)勢能帶來數(shù)百萬美元的成本節(jié)約,尤其在 AI、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、在線游戲等高性能計算場景中價值巨大。
CoolestDC 的案例,充分展現(xiàn)了 3D 打印技術(shù)在換熱器制造中的巨大潛力。相較于傳統(tǒng)制造方式,增材制造具有以下突出優(yōu)勢:一體化制造:避免了多組件組裝與釬焊環(huán)節(jié),消除了泄漏隱患,提升了散熱器的可靠性與壽命。設(shè)計自由度高:內(nèi)部復(fù)雜流道、斜鰭片結(jié)構(gòu)均可通過 3D 打印一次成型,大幅度提升傳熱效率。定制化能力強:根據(jù)不同 CPU/GPU 型號和應(yīng)用場景快速迭代,無需模具,降低開發(fā)成本。綠色制造:通過減少零件數(shù)量與工序,降低能源消耗,同時支持可持續(xù)生產(chǎn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。大規(guī)模應(yīng)用前景廣闊:在未來的高密度數(shù)據(jù)中心、邊緣計算設(shè)施、甚至新能源汽車和航空航天電子冷卻中,都有著巨大的應(yīng)用潛力。
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關(guān)于CoolestDC
CoolestDC 是一家總部位于新加坡的深度技術(shù)初創(chuàng)企業(yè),在高熱通量電子產(chǎn)品的熱管理領(lǐng)域擁有深厚的專業(yè)知識,憑借 Oblique Fin 高效液體冷卻技術(shù),能為客戶提供優(yōu)質(zhì)的設(shè)計服務(wù)。目前,該企業(yè)正與 EOS 新加坡 Additive Minds 團(tuán)隊展開合作,致力于提供創(chuàng)新的增材制造冷卻解決方案,為數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展助力。