文╱賴郁薇　本刊特約記者　圖／Shutterstock

觀察全球三大晶片廠英特爾（Intel）、超微（AMD）、輝達（NVIDIA）出產的旗艦CPU與GPU的散熱設計功率（TDP）均呈現大幅上升趨勢。Intel Xeon伺服器處理器在2025年正式突破到500W，AMD EPYC亦從180W躍升至500W，輝達資料中心效能更上看1,000W。種種數據都在反映一項事實：AI與HPC運算密度飆升，直接點燃晶片散熱需求。

因此為解決A I 伺服器晶片在高負載運作時，單櫃功耗臨界120kW上限，包括微軟（Microsoft）、谷歌（Google）、亞馬遜雲端運算服務（AWS）、Meta等全球雲端巨頭在內，已全面將液冷納入資料中心標準配備，規劃在2027年前將現行過渡方案，正式轉為「液對液（L2L）」架構。

AI資料中心迎千瓦級熱浪
點燃散熱商機
過去的氣冷伺服器架構，很難應對單機功率動輒上千瓦的「高熱」密度挑戰。如今，液冷散熱技術已成為全球雲端業者與資料中心轉型的核心解方。

據調研機構集邦科技（TrendForce）深入觀察，全球人工智慧（AI）伺服器出貨大增，北美大型雲端服務供應商（CSP）資料中心的能源消耗快速攀升，尤其生成式AI的GPU高階晶片夾帶大量訓練和推理，其伺服器機櫃散熱達到前所未有的迫切。

在未來的高效能運算主導下，AI算力與伺服器穩定與否，乃至於太空核反應爐計畫，和高頻通訊模組，都離不開千瓦級高階液冷散熱技術。

有鑑於此，美商市場調研諮詢機構Frost & Sullivan大膽預測，全球資料中心散熱市場規模將在十年內成長超過400％；從2024年的104.7億美元，於2034年成長至528億美元。摩根士丹利（Morgan Stanley）更直接預言，光是輝達數據中心GPU所需的散熱系統，就將在明年締造48億美元商機。

另外Google TPU、AWS Trainium與Meta MTIA等各大CSP自研ASIC平台的終端應用，都在追求散熱效率的極大化，顯示散熱需求已全面擴散。

冷卻趨勢雙技術路線 突破散熱極限
傳統氣冷散熱系統，單機架功耗一旦超過15kW，通常就臨界效率極限，且還要預留大量冷熱通道與大型空調機組空間。產業目前正全力朝著（1）冷板式、（2）浸沒式兩套技術路線前進布局。

趨勢技術1》冷板式
液冷系統藉由水冷板（ColdPlate）、分歧管（Manifold）、封裝層級的微通道冷卻蓋（MCL）和冷卻分配系統（CDU）等關鍵零組件設計，達到液體氣化吸熱的雙相冷卻。

最新技術突破是在晶片表面導入特殊設計的蒸汽腔均溫蓋板（VC Lid），利用水的相變化原理大幅提升熱傳導效率，將單位晶片散熱效率提升至少3成。目前這項技術已經成功打入美國高效能運算晶片大廠供應鏈，成為新一代高功率AI晶片的核心散熱解方。

趨勢技術2》浸沒式
至於整機浸沒式液冷系統，是將伺服器浸沒特殊絕緣液體中，藉由液體的沸騰與冷凝循環來帶走熱量，大幅提升熱傳導與散熱效能。
現階段，雙相浸沒式冷卻系統散熱效率提升至1,500W以上，明顯比「單相浸沒式」還高，成為千瓦級晶片冷卻前端技術。

順應技術趨勢，繼美超微（Supermicro）於COMPUTEX 2025發表新一代DLC‑2液冷技術後，讓最高45°C進水冷卻技術落地，散熱效率高達98％。而亞馬遜最大雲端運算平台AWS在不必大幅改建既有機房的前提下，公開可支援高功耗GPU運轉需求的In‑Row Heat Exchanger（IRHX）液冷技術。

現在新散熱技術的導入時程逐漸明朗化，可以想像，未來散熱架構不再僅限於機櫃或模組升級。尤其晶片功耗突破3kW之際，整個微通道冷卻蓋（MCL）必須直接整合進晶片封裝結構內部，讓熱阻路徑達到最短。

迎戰「全液冷」陣痛期
台廠冷卻專利元件卡位戰
在這場全球散熱技術競賽中，台廠掌握了風扇、熱導管、散熱模組等關鍵零組件供應鏈環節， CDU、分歧管及快拆接頭等零組件需求大增，帶動模組廠朝系統專案發展，像是奇鋐、雙鴻與台達電等零組件供應商，紛紛看準液冷商機，打算卡位CDU與分歧管，從單純零組件
供應商，開始逐步切入布局系統方案。

其陽科技、一詮精密、廣運、復盛精密、訊凱國際、技嘉科技等台廠也攜手工研院，從元件轉向高階系統解決方案開發。靠散熱模組起家的「元山科技」近期還即將完成建置高階運算液冷效能實驗室，滿足高階散熱產品嚴格生產需求。

放眼台廠應對全球液冷架構策略，在明年之前，隨著液冷規格全面升級，市場即將邁入全液冷架構轉型的陣痛期。屆時，在硬體技術門檻上，台廠布局重點在於，自製冷板與分歧管的關鍵專利元件，才能在全球液冷商機中爭取到話語權。