芯片精准散热：2025 OCP全球峰会中的3D打印冷板

随着人工智能模型复杂度攀升，AI 数据中心正陷入前所未有的“热危机”。根据洞见热管理，芯片单位面积内的最大热通量已达到 200 W/cm²，并预计将很快突破 500 W/cm²。传统冷却方案已表现的力不从心。除此之外，芯片表面功率分布极不均匀，热点区域温度骤升，冷却系统稍有懈怠，芯片就会降频，出现算力打折。与此同时，制冷和泵送功耗一路上涨，成为数据中心第二大电费支出，散热问题已经变成AI算力提升的“隐形天花板”。

哪里热就“狙击”哪里

近日，在 由Meta（原 Facebook）主导的年度硬件盛会——OCP Global Summit 2025（开放计算项目全球峰会）上，液冷技术成为了焦点。

根据3D科学谷的市场观察，Wiwynn 纬颖联合增材制造企业Fabric8Labs 联合展出了3D打印下一代液冷散热冷板。包括：

• 双面冷板：同时冷却AI加速器(最高4kW) 和垂直供电芯片；3D打印微通道设计，预计提升40%散热性能。

• 两相冷板：使用环保介电流体，利用相变增强传热；3D打印吸液鳍片设计，减少泄漏。

图：E CAM增材制造技术支持从单相直触式芯片冷却到浸没式冷却的定制化散热解决方案。 来源： Fabric8Labs

Fabric8Labs 披露，他们展示的创新性冷板具有如下优势：

• 卓越的散热性能：通过优化的翅片结构，将冷却液精确导向芯片热点，使这些冷板在最需要的地方实现最大化的冷却效果，对于高TDP（热设计功耗）设备，可能使芯片最高温度降低5-8°C。

• 增强的温度均匀性：采用定制微通道设计的ECAM冷板能精确引导冷却液流动，显著减少温度波动，使芯片表面的温度差异改善了200%。这种均匀性对于最大化芯片性能和延长其寿命至关重要。

• 降低总拥有成本：通过集成一流的散热性能和更高的可靠性， 纬颖的IT基础设施为AI数据中心降低了运营成本，具体体现在制冷和驱动冷却液流动的泵功功耗方面的支出减少。

其核心价值点是，哪里最热，冷却液就精准流向哪里。由于该公司的增材制造技术能把微通道直接“写”成和芯片热点分布完全匹配的图案，传统“花洒式”均匀冷却变为“狙击式”点对点散热，显著减少温度波动。

散热新解法

以上冷板均来出自于Fabric8Labs公司给出的散热新解法：电化学增材制造（ECAM）技术。

Fabric8Labs 官方称， 与基于粉末床金属熔融的3D打印工艺不同， 电化学增材制造（ECAM）是一种室温条件下的金属 3D 打印技术，可直接制造结构复杂、致密度高的金属部件，且无需后续处理。

ECAM技术采用由来源广泛、成本低廉的金属盐构成的水基原料。该原料类似于印刷电路板（PCB）和半导体制造中使用的电镀化学药水。

实现ECAM工艺的关键创新在于其打印头——一个包含数百万个独立可寻址像素的微电极阵列，其像素尺度在数十微米量级。利用该微电极阵列并结合富含金属离子的原料，ECAM在原子级别进行构件构筑，从而能够实现微米级特征分辨率、复杂内部结构、高材料纯度、低表面粗糙度，并具备支撑大规模生产的快速可扩展性。

该技术可使用的材料包括所有可通过电沉积获得的金属，例如：纯铜、铜合金、镍、镍合金、钨合金、锡、金、铂和钯。

来源： Fabric8Labs

与芯片同步迭代的设计自由度

理论上，冷板效率每提高一点，都有机会转化为机房层面的能耗节省，但整机PUE（电能利用效率= 数据中心总耗电 ÷ IT 设备耗电）收益仍待实测。不论如何，从“一刀切”到“点对点”散热，ECAM增材制造技术至少让热管理拥有了与芯片同步迭代的设计自由度，为更高功率的AI算力提供了一条可扩展的散热新路径。

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