隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，全球數(shù)據(jù)中心正面臨前所未有的散熱挑戰(zhàn)。麥肯錫最新研究報(bào)告顯示，到2030年，全球數(shù)據(jù)中心年耗電量預(yù)計(jì)將達(dá)到驚人的171-219吉瓦，年均增長(zhǎng)率高達(dá)19%-20%。
這一數(shù)字背后，是ChatGPT等AI大模型訓(xùn)練對(duì)算力的巨大需求，直接推動(dòng)單機(jī)柜功率密度從2022年的8千瓦飆升至2024年的17千瓦。更令人震驚的是，英偉達(dá)最新推出的NVL576機(jī)柜功率竟達(dá)到600千瓦，相當(dāng)于500個(gè)家庭同時(shí)用電的峰值負(fù)荷。
在這場(chǎng)算力競(jìng)賽中，散熱技術(shù)已成為制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)高密度計(jì)算時(shí)顯得力不從心，數(shù)據(jù)顯示，散熱系統(tǒng)能耗已占數(shù)據(jù)中心總用電量的20%以上。這一現(xiàn)狀催生了對(duì)創(chuàng)新冷卻技術(shù)的迫切需求，也孕育出一個(gè)價(jià)值千億的市場(chǎng)機(jī)遇。
什么是“堆鍛技術(shù)”
美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Alloy Enterprises憑借其革命性的"堆鍛技術(shù)"(Stack Forging)正在改寫散熱行業(yè)規(guī)則。
這項(xiàng)獨(dú)家的金屬3D打印技術(shù)通過將350微米厚的鋁或銅薄片進(jìn)行激光切割后層壓鍛造，能夠制造出內(nèi)部通道僅50微米的精密結(jié)構(gòu)。
與傳統(tǒng)激光粉末床熔融技術(shù)(LPBF)相比，其制造的散熱通道精細(xì)度提升6倍，而材料成本卻只有傳統(tǒng)技術(shù)的1/20。
目前，該公司月產(chǎn)能已達(dá)1.5萬(wàn)件，良品率保持在92%的高水平。
堆鍛工藝（Stack Forging）。
該工藝以350至400微米厚的6061鋁合金或C110銅薄片為原材料開端。
每層金屬薄片都經(jīng)過精密激光切割，以成型復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，包括精密的內(nèi)部流體通道和多部件嵌套設(shè)計(jì)。
在層疊組裝前，一種類似脫模劑功能的阻隔劑會(huì)被選擇性噴涂在金屬薄片表面。
隨后，這些處理后的金屬層被送入"鍵合機(jī)"（Bond Machine），在受控環(huán)境中施加熱量和壓力，最終形成完全致密的固態(tài)組件。
成品還需經(jīng)過熱處理工序以進(jìn)一步提升其強(qiáng)度和硬度性能。
產(chǎn)業(yè)影響
Alloy Enterprises開發(fā)的直接液冷(DLC)方案在性能表現(xiàn)上堪稱驚艷。
測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，該方案能夠降低50%的熱阻，提升18%的功率使用效率(PUE)，泵送壓力僅為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的1/4。
更值得一提的是，其銅制冷板相比傳統(tǒng)鋁材，散熱效率再提升30%。在實(shí)際應(yīng)用中，采用該技術(shù)的75MW數(shù)據(jù)中心可實(shí)現(xiàn)21%的節(jié)電效果，相當(dāng)于每年減少數(shù)萬(wàn)噸碳排放。
咨詢：135 2207 9385
目前，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)已經(jīng)獲得行業(yè)巨頭的認(rèn)可。
Alloy Enterprises的產(chǎn)品已供貨給包括英偉達(dá)H100 PCIe在內(nèi)的15家頂級(jí)客戶，涵蓋服務(wù)器OEM廠商、超大規(guī)模運(yùn)營(yíng)商和芯片制造巨頭。
公司CEO Ali Forsyth透露，2024年GPU散熱市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)11億美元，預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率將保持在36%的高位。
面對(duì)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，Alloy Enterprises選擇了獨(dú)特的發(fā)展路徑。
Forsyth表示："我們拒絕出售設(shè)備，堅(jiān)持自主生產(chǎn)以確保產(chǎn)品質(zhì)量。"
目前公司工廠已實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷生產(chǎn)，模塊化的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)可以快速擴(kuò)大產(chǎn)能。"
在算力需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)的今天，每節(jié)省1千瓦電力就意味著能夠多生成1000個(gè)AI token。"Forsyth這樣強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新價(jià)值。
航天3D打印點(diǎn)評(píng)
在全球減碳的大背景下，數(shù)據(jù)中心的能耗問題正受到前所未有的關(guān)注。
國(guó)際能源署數(shù)據(jù)顯示，2024年數(shù)據(jù)中心耗電量已占全球總用電量的1.5%。
要實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，到2030年該行業(yè)的碳排放必須減少50%。
Alloy Enterprises的解決方案因其100%可回收的材料特性和僅為傳統(tǒng)工藝1/20的碳足跡，正成為微軟、谷歌等科技巨頭實(shí)現(xiàn)碳中和承諾的重要助力。
展望未來，F(xiàn)orsyth特別看好核聚變能源的發(fā)展前景。
她指出，谷歌投資MIT衍生的CFS聚變電廠項(xiàng)目可能成為下一代清潔數(shù)據(jù)中心的破局關(guān)鍵。
這場(chǎng)由AI算力需求驅(qū)動(dòng)的散熱技術(shù)革命，正在重新定義計(jì)算效率與能源消耗的平衡關(guān)系。
當(dāng)3D打印技術(shù)遇上量子計(jì)算級(jí)的散熱需求，一個(gè)價(jià)值千億的硬科技賽道已經(jīng)悄然成型，而Alloy Enterprises正站在這個(gè)風(fēng)口的最前沿。
