創新平台／導入自然水 打造永續散熱解方

生成式AI与高效能运算（High-Performance Computing；HPC）快速发展，推升GPU与高算力晶片功耗持续攀高，资料中心面临愈来愈严峻的散热与能耗挑战。

当传统气冷逐渐逼近极限，既有液冷系统也因成本高、架构复杂而受限，如何在确保运算效能的同时，兼顾能源效率与永续发展，成为产业关注的关键课题。

为此，工研院日前与日本新创公司ZYRQ展开策略合作，推动新世代「水浸润式冷却技术」的研发与应用，锁定高算力晶片与AI运算场域，提出创新散热解方。

谈及技术发想的起点，工研院机械与机电系统研究所经理何亚奇指出，灵感来自与日本合作伙伴长期交流的观察。

日本团队位于北国地区，长年受惠于雪水与融雪资源，促使双方重新思考冷却介质的选择。「如果回到最自然、最容易取得的水，是否反而能在散热效率、环境友善与系统安全性之间取得平衡？」这样的想法，促成团队跳脱既有液浸冷却多采用油类或氟化物的框架，尝试以水作为新一代浸润式冷却的核心。水具备无毒、环境风险低、可回收等特质，也符合资料中心朝向低碳、绿色营运的趋势。

不过，研发挑战并不只是把冷却液换成水。工研院团队必须同步重新设计整个散热架构，设法在确保散热效果的同时，让系统更简单、也更容易部署。团队大幅简化冷却系统设计，无须传统冷却液分配单元（Coolant Distribution Unit；CDU）与复杂管路，并结合金属3D列印技术，打造高效率、轻量化的散热组件，提升系统弹性。

工研院指出，新系统建置成本约为传统方案的一半，实际运作时，冷却所须电力仅约15千瓦，即可达到传统系统约300千瓦的散热效果。不仅能将GPU表面温度控制在30℃以下，更可支援每立方公尺200千瓦热功率，协助高算力晶片在高负载运算时维持稳定运作。

何亚奇表示，水浸润式冷却技术未来除可应用于AI与HPC资料中心，也有望补足日本九州半导体产业链在散热技术的关键缺口，并延伸至先进封装与高算力晶片散热应用，为产业在高效能运算与绿色转型浪潮中，打造兼具竞争力与永续性的运算新典范。