当ChatGPT等生成式AI应用掀起全球算力竞赛,数据中心芯片密度与功耗呈指数级增长,传统风冷技术已触及散热天花板。在此背景下,液冷技术正从“备选方案”跃升为“核心刚需”,并向着“芯片级直冷”的高端方向加速演进,一场由算力驱动的散热革命已然来临。
微软微流体技术:直击芯片散热“心脏”
近日,微软首席执行官萨提亚·纳德拉的一则官宣引发行业震动——其团队研发的微流体冷却技术,首次实现了冷却液“直抵芯片内部”的突破。这项被视为“散热黑科技”的技术,核心在于通过细如发丝的微通道网络,将冷却液精准输送至芯片最热的“热点区域”,从源头解决热量堆积问题。

技术突破的背后是无数次试错。芯片内部通道设计堪称“针尖上的舞蹈”:通道深度需保证冷却液循环不堵塞,又不能过度刻蚀硅料导致芯片破裂。微软团队历经一年四轮迭代,才攻克这一核心难题,为技术落地扫清了障碍。
技术延伸:打开芯片架构新想象
微流体冷却技术的价值不止于“散热”,更在于为芯片架构创新提供了可能。例如备受关注的3D芯片,通过芯片堆叠大幅提升算力密度,但随之而来的是“叠层散热难题”。微软的方案给出了新思路:在堆叠芯片之间采用圆柱形针脚设计,让冷却液在芯片间隙自由流动,从三维空间实现全方位散热。这一突破或将加速3D芯片从实验室走向商用,为AI算力再添新动能。微软技术研究员Jim Kleewein强调,该技术在成本与可靠性上具备双重优势,下一步将重点推进与芯片产品的整合,预计未来几年有望规模化应用。
行业竞逐:液冷赛道多点开花
微软并非唯一押注液冷的科技巨头。近期有消息称,英伟达正要求供应商开发“微通道水冷板(MLCP)”技术,通过整合芯片金属盖与液冷板,让冷却液直接流经芯片表面。不过与微软的“芯片内部直冷”相比,英伟达方案仍属于冷板式液冷范畴,尚未突破“非接触式”的技术边界。当前主流液冷技术主要分为三大路径:冷板式、浸没式和喷淋式。中金公司分析指出,冷板式液冷因起步早、技术成熟、部署运维简单,且在TCO(全生命周期成本)上具备优势,短期内仍是市场主流方案;浸没式则在超高密度场景中更具潜力,而喷淋式因密封要求高,应用范围相对有限。
