英伟达（NVIDA）执行长黄仁勋今年在 COMPUTEX 2023，特地为美超微（SUPERMICRO）董事长梁见后的演说站台，双鸿董事长林育申指出，舞台上所展示的服务器产品，几乎都是双鸿做的水冷散热模组，而双鸿布局水冷散热模组多年，正好为这股 AI 浪潮抢占先机，但是 AI 服务器对散热要求越来越高，为何趋势从「气冷」走向「液冷」？

高速运转使散热从“气冷”走向“液冷”

从散热技术来说，林育申指出，目前散热模组是以含有热导管技术的主被动混合式散热技术为主，热管散热模组是将风散、散热片、热导管等元件设计组合而成，能使内部电子零组件享有均温散热的运作环境，使电子设备运作更趋稳定，但是现在下游终端电子产品走向多功能与轻薄化，使得散热模组厂转而设计以均热板、热导管为主的散热解决方案。

目前散热模组分为「气冷散热」和「液冷散热」两种，其中气冷散热就是用空气作为媒介，透过热接口材料、均热片（VC）或热导管等中间材料，由散热片或风扇与空气对流进行散热，而「液冷散热」则是透过，或浸没式散热，主要就是透过与液体热对流散热，进而使晶片降温，但是随着晶片发热量的增加与体积的缩小，芯片热设计功耗（TDP）的提高， 气冷散热逐渐不敷使用。

随着ChatGPT的崛起，生成式AI更是带动服务器的出货上扬，连带要求散热模组的规格升级，推动散热模组走向液冷方案升级，以满足服务器对散热性和稳定性的严格要求，林育申指出，双鸿从气冷散热技术开始，早在10年前就透过IBM技转液冷散热技术，并提供水冷背门，让客户可以不用改变现有的数据中心基础建设，就能直接加挂水冷背门到机柜使用。

2025年将走向气冷、液冷并行时代

受到AI应用带动相关半导体技术发展，ChatGPT的GPT-3导入更是让AI算法参数量成长到1750亿，使得GPU运算力要成长百倍目前业界多以液冷中的单相浸没式冷却技术，解决高密度发热的服务器或零件散热问题，但仍有600W的上限值，因为ChatGPT或更高阶的服务器散热能力须高于700W才足以因应。

随着物联网、边缘运算、5G应用的发展，数据AI带动全球算力进入高速成长期，下一代的散热模组设计，主要有两大方向，ㄧ是使用3D均热板（3DVC）升级现有散热模块，二是导入液冷散热系统，改用液体当作热对流介质，提升散热效率，因此2023年液冷测试案量显著增加，但是3DVC终究只是过渡方案，预估2024年到2025年将进入气冷、 液冷并行的时代。

根据研究机构TrendForce的统计，2022年搭载GPGPU（General Purpose GPU）的AI服务器出货量比重约1%，但是2023年受到ChatGPT应用的带动，预期AI服务器出货量将成长38.4%，整体2022年到2026年的AI服务器出货量年复合成长率达29%。

「液冷」散热将成 AI 芯片主流

由于新一代服务器TDP提升到接近气冷散热的极限，因此电子科技大厂纷纷开始测试液冷散热，或增加散热空间，像是英特尔（Intel）的Eagle Stream、超微（AMD）的Genoa TDP 350-400W就达气冷极限，使得液冷散热成为AI芯片主流，像是NVIDA H100的TDP就达700W，气冷采3DVC，普遍需4U以上空间， 并不符合高密度部署架构。

以散热系统占数据中心总耗能约33%来看，减少总用电量降低电力使用效率（Power Usage Effectiveness）的方式，包含改善散热系统、信息设备，并使用再生能源，而水的热容量是空气的4倍，因此导入液冷散热系统，液冷板只需要1U的空间，根据NVIDIA测试，若要达到相同算力，液冷所需的机柜量可减少66%、能耗可减少28%、 PUE可由1.6降到1.15，并可提升运算效能。

美超微都用双鸿散热模组的关键

液冷又分为「水冷」和「油冷」，目前使用最大量的为水冷，林育申指出，现在 AI 服务器几乎都采用水冷散热方案，像是 NVIDIA GH100 的 TDP 超过 700W 就必须使用水冷散热，虽然目前占双鸿营收比重仍小，但是 AI 服务器与传统服务器的平均销售单价（ASP）相差达 10 倍，因此将有助于双鸿下半年产品结构的转变，预估 2023 年 AI 服务器将可占到 5~10％。

林育申指出，能让SUPERMICRO采用NVIDIA GH100 GPU的AI服务器，其水冷散热模组几乎都是由双鸿供应主要的关键，就在于双鸿耕耘水冷散热解决方案已经超过10年，由于导入水冷的困难就在于成本和漏水，但是双鸿以研究水冷超过10年的经验，已经可以逐步克服漏水的问题，而双鸿布局水冷散热模组多年，正好为这股AI浪潮抢占先机。

林育申强调，高速运算导致TDP不断提升，AI服务器对散热的要求越高，传统热导管散热已接近极限，势必要导入水冷散热模组，目前双鸿已有不少客户导入，包括SUPERMICRO、META，以目前的产业市况来看，虽然水冷散热导入得比预期快，但是要在2023年全面导入水冷还不太可能，预估应该要到2024年，并将在2025年迎来大爆发。