英伟达也点火金属3D打印？Rubin AI GPU 芯片要用微通道水冷

南极熊导读：继苹果手机、手表中用上金属3D打印之后，下一个点火人变成了英伟达！

2025年9月15日，南极熊获悉，英伟达正推动上游供应商开发一类名为 MLCP（微通道水冷板）的水冷散热组件，以应对英伟达 AI GPU 芯片随代际更替不断上升的发热。

英伟达下代的 "Rubin" GPU 将在单一封装中包含两颗 GPU 芯片，功耗预计将超过 2000W，尽管较大的表面积有利于热量传导但其仍然对冷却系统提出了超越现有水冷板解热能力的严苛要求。

传统水冷板的微水道尺寸在 0.1mm (100μm) 到数毫米水平，而在 MLCP 中通过在芯片或封装上的蚀刻水道尺寸可降低至微米级别，同时均热板、水冷板、IHS 封装顶盖、芯片裸晶也将高度整合，进一步提升散热效率。

据悉 MLCP 单价可达传统水冷板的 3~5 倍且能贡献较高毛利率，但由于其在流体力学、气泡动力学上的复杂性和更高冷液渗漏风险尚需一段时间才能成熟。

前几个月，南极熊写了一篇关于AI服务器液冷的报道文章《 》之后，就开始关注液冷方向的上市公司了，感觉散热会是AI产业链的下一个大需求。

△AMDMI300 冷板的 CT 扫描图，带有内部冷却通道。来自Alloy Enterprises

随着ChatGPT、Deepseek等大模型应用需求激增，AI数据中心对GPU散热需求也井喷。芯片制造商正在生产更大、更热的处理器，高效冷却成为数据中心的关键问题。

而高精度的金属3D打印技术，或许可以成为英伟达要求微通道水冷板的一大解决方案。

△倍丰科技金属3D打印0.3mm超薄散热器，整体厚度仅为0.3mm，内含0.15mm冷却水路，采用自研GA520材料制作，性能尤为卓越。通过结合3D打印优势，可在设计之初实现内部散热流道的拓扑优化，以实现更强的散热能力，有效解决消费电子、先进算力、高端芯片等行业的散热难题。

△希禾增材始终围绕铜基材展开研发。铜因其优异的导热与导电性能，被广泛应用于散热器、IGBT功率模块及高效电气零部件中。针对传统纯铜加工的局限，公司通过绿光激光打印技术成功突破难点，实现了更复杂、更高效的散热与导电结构。

△2025年6月南极熊获悉，希禾增材获得了一个绿激光3D打印的专利，最小光斑直径15μm。希禾增材团队推出了具备超小聚焦光斑能力的高功率激光光学系统及其配套3D打印设备。该系统采用波长范围为500-550nm的单模绿光激光器作为光源，在焦点处形成直径为5-20um的超小光斑，突破了当前激光3D打印光斑直径普遍大于30um的技术限制。同时，光束质量(M2)控制在1.0-1.4之间，确保激光能量的高度集中与加工过程的稳定性。

1. 实现微米级通道结构与定制化设计

高精度制造：金属3D打印（如激光粉末床熔融技术，LPBF）可制造壁厚低于100微米的薄壁结构和微通道，甚至通过电化学增材制造（ECAM）实现33微米分辨率的铜制翅片。这直接满足MLCP对微米级水道尺寸的需求。

拓扑优化与自由设计：通过计算流体动力学（CFD）和拓扑优化算法（如Oqton 3DXpert软件），可设计非均匀、仿生或晶格状微通道（如三重周期最小表面结构-TPMS），优化流道分布，减少压降和热阻，提升散热效率。例如，研究显示优化后的液冷板换热量提升20%，压力损失降低70%。

2. 一体化成型消除泄漏风险

MLCP需将冷板、均热板和芯片盖高度集成。金属3D打印可一次性成型无焊缝的一体化结构，避免传统钎焊或组装带来的泄漏点。例如：

• CoolestDC与EOS合作的无泄漏铜冷板，通过3D打印承受6 bar水压，杜绝冷却液泄漏风险。《》

• Alloy Enterprises的堆锻技术（Stack Forging）用铝/铜薄片层压锻造，实现50微米通道且无焊缝。《》

这对MLCP至关重要，因为泄漏可能直接损坏价值百万的GPU机架。

△世界上首个安装在服务器 CPU（AMD EPYC 7352 2.30 GHz）上的无泄漏一体式冷板，增材制造使用了EOS Copper CuCP 材料的 AMCM M 2901kW 系统

3. 高导热材料（如铜）的加工能力

铜的导热性优异，但传统激光3D打印因铜的高反射率难以加工。新技术已突破此限制：

绿色激光或红光激光：铜对绿色激光吸收率高达40%（是红外激光的8倍），可实现高质量纯铜打印。易加三维的红光激光技术已支持米级铜部件制造。

4.性能提升的实际数据

3D打印液冷方案在实验中已验证其优越性：

• 热阻降低50%，电源使用效率（PUE）提升18%。

• GPU温度从风冷的90℃降至40℃，计算性能从5.8 TFlops提升至8.1 TFlops。

• 允许使用更高温度冷却液（如44°C温水），减少对制冷系统的依赖。

微通道水冷，据南极熊了解，已经有某些上市公司开始部署多台金属3D打印机来进行打印相关组件，未来整个散热市场可能需要几百台，甚至上千台金属3D打印设备来加工生产组件，特别是高导热的铜等金属材料，也会面临新的市场机遇。

南极熊想说，手机3C、AI散热已经成为拉动金属3D打印市场需求的大型引擎，未来相关的产业资本、资源都会往这些领域进行倾斜，看谁能在新一代应用大潮中脱颖而出呢？

△视频：干货满满的一场金属3D打印应用论坛