NVIDIA 發表 45°C 晶片直觸液冷技術 實現「近乎零耗水」綠色數據中心

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隨著生成式 AI 與大型語言模型(LLM)的算力需求幾何級數爆發,全球數據中心正正面臨前所未有的「耗電與散熱」雙重危機。傳統氣冷(Air Cooling)技術在面對每機架動輒 120kW 以上的超高功率晶片時,早已面臨物理極限。針對這個業界痛點,NVIDIA 最新發表了顛覆性的 AI Data Center 散熱架構,首度實現 100% 全液冷、無風扇設計,甚至允許使用高達 45°C 的溫水進行冷卻,為未來的「AI 工廠」注入綠色轉型新動力。

NVIDIA 液冷 Blackwell AI Data Center 機櫃。

衝破物理極限 冷卻水比熱水缸更熱?

傳統數據中心為了維持伺服器穩定,必須依靠強大的冷氣機組將室溫維持在 20°C 左右。然而,NVIDIA 新一代 Vera Rubin 晶片平台架構採用了革命性的思維。其 thermal 工程團隊指出,新架構允許冷卻液(由 75% 水與 25% 丙二醇組成)以高達 45 攝氏度(45°C)的溫度運作——這個溫度甚至比一般家用的熱水缸還要高。

這項反直覺設計的核心在於「晶片直觸液冷技術」(Direct-to-Chip Cooling)。冷卻液會直接流經覆蓋在處理器上的高精密冷卻板(Cold Plates),在發熱源頭第一時間將熱量帶走。由於晶片容許的運作溫度上限提高,冷卻系統在大多數氣候條件下,只需依靠室外的「乾冷器」(Dry Coolers)進行自然熱交換,即可將熱量排出,完全無需啟動耗電極大的機械式製冷機(Chillers)或喧鬧的抽風扇。

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100% 液冷封閉迴路 數據中心正式告別風冷

在最新發表的 AI 基礎設施中,NVIDIA 達成了世界首創的「100% 液冷化」紀錄。從最核心的 GPU、CPU 到周邊的網絡交換機組件,全部納入封閉式的液冷迴路中。這意味著未來的 AI 數據中心內部將演變成一個「零風扇」的安靜環境。

傳統氣冷系統有大量的電能被浪費在「吹風扇」及運轉冷氣機上。NVIDIA 透過簡化液冷管路設計,在單一托盤(Tray-level)架構中實現單一進水口與出水口,大幅降低液體阻力。在全面移除風扇後,數據中心省下來的每一度電,都能毫無保留地投入到 AI 運算之中,徹底改寫了電力使用效率(PUE)的行業標準。

激減 100% 耗水量 每年慳埋數百萬美元

過往大型數據中心往往是「吃水怪獸」,需要消耗數以百萬加侖的地下水來進行蒸發式冷卻。NVIDIA 官方數據指出,在氣候適宜的地區部署這套 45°C 液冷架構後,數據中心能實現近乎「零耗水」的極致表現,相比傳統冷卻塔架構,設施冷卻用水量降幅高達 100%。


此外,以一個 50 MW 的超大規模數據中心(Hyperscale Data Center)為例,升級至新一代 Blackwell / Rubin 平台的液冷架構後,除了能帶來 25-30% 的整體能源節省,每年更能為營運商直接省下超過 400 萬美元(約 3,100 萬港元)的營運成本。

台系供應鏈全面進場 奠定運算生態硬道理

這次 NVIDIA 帶頭革新散熱技術,亦同步牽動了全球硬件生態圈。在早前的 GTC 大會上,包括台達電(Delta)、光寶科(Lite-On)及美超微(Supermicro)等廠商,已相繼展示出配合 NVIDIA 最新平台的 800V DC 高壓直流供電與 Megawatt 級別的液冷 CDUs(冷卻分配單元)解決方案。顯而易見,未來的 AI 爭霸戰,比拼的已不再單純是晶片的電晶體數量,誰能擁有最高效能、最低碳排的「熱管理」基礎建設,誰才能在這一波綠色算力經濟中擁有最長遠收益。

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Lawrence
Lawrence
《PCM》創刊編輯, 見證電腦由 Monochrome 到 3D,9.6Kbps 撥號到 5G 無線上網年代,DIY、攝影、影音、手機樣樣啱玩。
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