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本字幕由TME AI技术生成
话说回来
咱们现在都觉得ai 算力发展简直是一日千里
但可能很少有人想过
这背后藏着一个巨大的热挑战
Ai 芯片的功耗
也就是我们常说的tdp
正在以一个非常芯张的速度飙升
没错
这个速度有多夸张呢
一两年前
一个高端ai 芯片的tdp 大概是六百到七百瓦
到了二零二五年
这个数字直接翻倍
飙到一千两百到一千四百瓦
这还没完
根据预测
到二零二六年中期
主流ai 芯片的功耗可能会突破两千瓦
而到了二零二七年
超过三千瓦几乎是板上钉钉的
是三千瓦
我家那个电热水壶功率也就一千五百瓦左右
这等于说一块小小的芯片发热量是两个电热水壶同时烧水那么多
这也太吓人了
好的好的 对
你这个比喻非常形象
这种指数级的增长直接导致我们以前那些熟悉的散热方法
不管是风扇狂吹的风冷还是现在主流的单向液冷都快顶不住了
特别是当芯片功耗超过一千瓦之后
风冷基本就出局了
而现在的液冷技术
散热极限差不多就在两千到三千瓦这个区间
我明白了
所以就像你开辆f 一赛车
但只给它配了家用轿车的散热系统
那肯定是跑不起来的
这散热问题听起来已经不是一个简单的工程细节了
它是不是已经成了限制ai 发展的一个核心瓶颈
可以这么说
它已经从一个幕后问题变成了舞台中央的主角
你看像英伟达mv dia 为了保证下一代robin gpu 的性能
甚至在推动供应链提前为功耗可能高达三千五百瓦以上的rubin tra 版本做准备
在二零二六年就可能开始尝试采用更新的散热技术
这说明整个行业都意识到了
如果解决不了这个热问题
再强的算力也只是纸上谈兵
我们正在撞上一堵散热墙
有意思
我们为了追求更快的速度
结果却被最基础的物理定律给拦住了
那么面对这股势不可挡的热浪
行业里提出了哪些新的思路来破局呢
嗯
这就是我们今天要聊的重点了
现在呼声最高的
也是被认为最务实的一个解决方案叫做微通道盖板
英文简称mco
微通道盖板
Mcl 听起来就很有科技感
它到底是个什么东西
怎么就能成为解决散热难题的关键钥匙呢
这个词听着唬人
但原理其实很巧妙
这可以把它想象成一次散热路径的大手术
传统散热是这样的
热量从芯片出来
要先经过一层叫t me 的导热材料传到芯片的盖子
也就是热扩散板上
然后再经过做一层t 莫尔导热材料
最后才传到覆盖在上面的液冷板
由液体带走热量
你看
中间环节有点多
的确跟转了好几趟地铁似的
效率肯定受影响
对mcl 的革命性就在于它把中间的热扩散板和液冷板合二为一了
直接在芯片的那个金属盖板上用非常精密的工艺刻画出无数条微米级的细小通道
让冷却液直接在盖板内部流过
哦 我明白了
这就相当于把热量传递的中转站给取消了
直接在发货点旁边修了一条高速公路
让冷却液的卡车直接上门取货
这个比喻太到位了
它直接砍掉了一层导热材料和两个接触面
大大缩短了传热路径
大阻自然就降下来了
更妙的是
它虽然是新技术
但骨子里还是单向液冷用的
冷却液
管道泵都和现在的主流系统兼容
升级成本相对可控
而且因为它集成度高
整体的z 轴高度也更低
Z 轴高度更低
这有什么特别的好处吗
好处太大了
未来的ai 服务器追求的是极致的算力密度
比如英伟达规划中的mbl 五七六
每个计算刀片的厚度可能只有零点五u
是现在的一半
你想想
在这么狭小的空间里
散热组件每薄一毫米都至关重要
Mcl 的低高度特性正好就满足了这种高密度堆叠的需求
听起来mcl 简直是完美方案啊
效率高
兼容性好
还省地方
那为什么我们没有早点用上吧
它落地应该没那么简单吧
当然不简单
Mcl 的务实只是相对而言
真要做起来
每一步都像在刀尖上跳舞
首先是设计难题
那些微通道非常非常细
大概在十到一千微米之间
水在这么细的管子里流动
表面张力会变成一个巨大的阻力
很容易流不进去
十几年前ibm 就尝试过类似技术
最后就是因为这个物理难题失败了
原来还有这么一段黑历史
那现在我们有什么新办法来解决这个问题吗
嗯
现在我们有了更强大的ai 和仿真软件
可以模拟和优化流道设计
找到那个平衡流速和压降的最佳点
但挑战依然巨大
然后是制造瓶颈
要在铜质的盖板上加工出那么精密的微通道
对工艺要求极高
比如高规格的削片工艺或者石刻技术
都需要全新的设备投入
而且初期的良品率会非常低
你想在大尺寸的芯片封装上还要同时控制翘区变形和微通道的精度
难度可想而知
这听起来已经有点半导体制造的味道了
不像传统的机械加工完全正确
这就引出了第三个也是最深刻的挑战
供应链的重塑
以前散热厂商做个冷板
要在odm 或者ems 厂商组装到芯片上就行了
但mcl 这个东西
因为它本身就是芯片封装的一部分
它的组装很可能要有台机电tsmc 和他的科斯封装联盟来完成
这变化可就大了
等于是把原来散热厂的一部分活拿到了晶圆厂和封装厂里去做
这会如何
改变整个行业的格局
那些传统的散热组件厂不是很被动吗
不错
界限变得模糊了
对于像监测
Wjane k 这样本本身就全全球领先的热扩散制造商商说
这是个巨巨的机遇
他们本来就懂高精度金属加工
符合半导体的质量标准
这也是常年和台积电打交道熟悉斯的流程
所以台电电在开cowm mc 这的新技术时
为了降低风险险
肯定更倾向和这些知根电底底老老火机合作
对于像什么报告里会说像监测这样的厂商很可能成为mcl 技术的第一波受益者
我明白了
Mcl 不仅是技术革命
更是一场产业链的洗牌
不过既然mcl 都这么难了
业界有没有在探索一些更是
怎说说呢
更科幻一点的方案
当然有
工程师们的想象力是无穷的
超越mcl 大家还在构想更激进的散热方案
大致可以分为两个方向
一个是在现有路径上继续精装修
另一个是干脆拆掉重建
哦
精装修和拆掉重建
这怎么说
精装修指的就是对硬界面材料也就是tiam 的升级
我们前面提到热量要经过team 才能传导出去
Team 就是那个桥梁
现在主流用的是石墨膜team
但随着芯片功耗标到三千五百瓦以上
比如英伟达的rubin ultra
石墨膜可能就扛不住了
大家就在考虑用导热性更好的硬金属tiam
换一种更导热的材料
听起来挺直接的
但这其中有什么难点嘛
难点就在于工艺
硬金属虽然导热好
但它是一种金属片
但把它完美的贴合在芯片和散热器之间
挑战非常大
比如在焊接过程中
助焊剂蒸发会产生微小的气泡
形成空洞
这些空洞就是热量传递的断头路
会严重影响散热效果和长期可靠性
而且为了让硬金属含芯片表面结合的更牢固
还需要在芯片和散热器表面都进行一层复杂的镀金处理
成本和工艺难度都直线上升
明白了
魔鬼都在细节里
这就是您说的精装修
那拆掉重建又是指什么
难道连team 都不要了吗
没错
拆掉重建的终极设想就是彻底干掉team 这个中间商
实现芯片级的直接液冷
台积电和微软都在研究这个方向
比如台积电的imcc 技术和微软的微流体冷却方案
他们的核心思想就是直接在芯片内部或者背面加工出微小的流道
让冷却液直接流过芯片
把热量从源头带走
哇
这听起来就像是给cpu 开辟了一套体内水循环系统啊
这要是能实现
散热效率岂不是要起飞了
理论上是这样
能将热阻降到最低
哇
这基本还停留在实验室阶段
你想想
在纳米级的芯片里集成液体管道
首先要保证百分之一百不能泄露
一滴冷却液漏出来整个芯片就报废了
其次
现在的ai 芯片越做越大
这种微流体技术如何扩展到大尺寸的co s 封装上也是个巨大的问天
所以说这种方案虽然美好
但短期内还只能停留在纸上谈兵
嗯
这确实太超前了
除了这些
还有没有从材料本身入手的探索
比如用一些导热性超强的黑科技材料
有的
碳化硅sic 就是其中一个备受关注的候选者
它的导热率是传统硅材料的三倍以构
而且机械强度高
化学性质稳定
理论上用碳化硅来做微通道散热片
散热能力会非常强
但问题又来了
碳化硅的硬度非常高
整个上面加工出微米级的精细结构比在硅上做要难得多
而且大大尺寸的碳化硅晶圆生产本身也是个难题
所以它目前也主要停留在研究阶段
离在ai 芯片上大规模应用还有很长的路要走
听下来
从mcl 到因金属team
再到芯片级液冷和碳化硅
感觉整个散热技术领域都在经历一场全方位的革命
这场革命不仅是技术的较量
肯定也深刻的影响着整个产业的生态和市场格局吧
对
你抓住的关键
这场散热革命正在上演一出真实的产业冰与火之歌
冰与火之歌
这怎么说
火是新技术带来的颠覆性变革
就像我们刚刚聊的mcl
它模糊了半导体和散热组件的边界
让像剑测jen e ch 这样掌握高精度加工技术
又和台积电关系紧密的厂商占据了先机
这是火热的变革
冰则是传统厂商在市场扩张中表现出的冰冷韧性
嗯
我还以为随着mcl 的出现
像祁虹
Avc 双红
Ouras 这些传统的液冷冷板大厂会受到很大的冲击
市场好像也挺担心的
这种担忧有点过度了
首先mco 的影响不会那么快到来
但真正可能开始放量
要等到二零二七年下半年英伟达的rubin ultra 上市之后
在这之前
传统的冷板厂商还有好几年的黄金增长期
这个增长空间从哪里来呢
来自一个被市场普遍忽视的巨大机会
Ai 系统的全面液冷化
现在大家目光都盯着最核心的ai 芯片
但一个ai 服务器里还有cpu
交换机
网络模块
内存i 除以o 等等
这些部件也都是发热大户
而且很多目前还用的是风冷
而且整个系统都会逐步转向液冷
这块市场的蛋糕可比单独的ai 芯片要大得多
我明白了
就像打仗
除了主战场
广阔的后方和支援部队也需要大量的装备升级
正是这个道道理
而且像amd 和很多做ai asic 芯片的公司
现在大部分产品还用风冷
他们也计划从二零二六年下半年开始大规模转向液冷
这又是一大块增量市场
所以对于avc 和aurs 这些传统巨头来说
他们的增长故事在未来两三年内依然非常强劲
那长期来看呢
当mcl 真的成为主流
他们怎么说
这是监测这样的新贵完全取代吗
也不会
当mcl 技术成熟并大规模量产后
Ai 客户出于供应链安全的考虑
绝对不希望只有一家供应商
他们一定会积极寻找第二供应商
这时候
那些在传统液冷领域有深厚技术积累和大规模制造经验的厂商
比如avc 和aurs 就成了最有力的竞争者
只要他们能克服mcl 的制造门槛
就有机会分一杯羹
所以说
这是一个挑战和机遇并存的局面
听您这么一分析
整个散热产业的未来图景清晰多了
它不是一个简单的谁取代谁的故事
而是一个技术不断迭代
市场不断扩张
所有玩家都在寻找自己新位置的动态过程
的确如此
液冷已经成为支撑ai 发展的关键召集趋势
在这场变革中
无论是像建测那样引领技术方向的火
还是像avco
Urs 那样抓住广阔市场空间的冰
都有自己精彩的篇章
对于投资者来说
理解这背后的深层逻辑
才能在这场冰与火之歌中找到真正的价值所在
好的
今天我们从ai 芯片惊人的功耗增长聊起
深入探讨了它所引发的一场散热技术革命
我们看到
随着ai 芯片的热设计功耗tdp 向三千瓦甚至更高迈进
传统散热方式已经力不从心
嗯
这也催生了以微通道盖板
也就是mcl 为代表的下一代散热方案
Mcl 通过将散热器和冷板集成
极大的提升了散热效率
被看作是目前最务实的解决方案
但同时
它在设计
制造和供应链层面也带来了前所未有的挑战
是的
我们还展望了更遥远的未来
比如使用阴金属等新型team 材料
甚至将冷却液直接引入芯片内部的芯片级液冷技术
这些方案虽然非常前沿
但距离大规模商业化还有很长的路要走
最重要的是
我们发现这场技术革命并没有像市场担心的那样宣判传统散热厂商的死刑
恰恰相反
液冷作为ai 发展的召集趋势
正在渗透到ai 系统的每一个角落
传统冷板厂商在非核心组件
新兴客户和未来mco 第二供应商等方面依然拥有巨大的增长空间
而像建测这样能将高精度加工与半导体工艺深度融合的厂商
则在这场变革中扮演了引领者的角色
Ai 芯片的这场热量战争
其实已经远远超出了技术升级的范畴
它更像是一场关于物理极限
工程智慧与产业生态重构的深刻辩论
我们所见证的不仅仅是冷却技术从微观到宏观的全面进化
更是人类在追求极致算力过程中如何不断挑战自然法则
重塑协作模式的生动缩影
未来这场冰与火之歌将如何续写
又将如何定义ai 的边界
这不仅考验着工程师的创新
更拷问着我们对可持续发展和技术伦理的深层思考
