开放数据中心标准推进委员会：2024年服务器应用无源两相散热技术报告（74页）.pdf

1、服务器应用无源两相散热技术报告编号 ODCC-2024-01001服务器应用无源两相散服务器应用无源两相散热技术报告热技术报告2024.09 发布开放数据中心标准推进委员会服务器应用无源两相散热技术报告版权声明版权声明ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受著作权法保护，编制单位共同享有著作权。转载、摘编或利用其它方式使用 ODCC 成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会 ODCC”。对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC 及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。服务器应用无源两相散热技术报告编写编

2、写组组项目经理：项目经理：李建北京三快云计算有限公司工作组长：工作组长：王峰中国电信股份有限公司研究院贡献专家：贡献专家：李伟祖中科可控信息产业有限公司黄强深圳市英维克科技股份有限公司田文斌英特尔亚太研发有限公司王大伟华为技术有限公司于美泽中国信息通信研究院服务器应用无源两相散热技术报告目录目录一、概述.1二、术语、定义和缩略语.2三、服务器散热分析.3四、服务器散热技术分析.4五、服务器液冷散热技术分析.7（一）冷板式液冷技术分析.9（二）浸没式液冷技术分析.15六、无源两相液冷散热技术介绍.17七、热管.21（一）热管机理.21（二）热管的主要技术痛点.26（三）热管的技术现状.31（四）

3、热管的发展趋势.32八、均温板技术.35（一）均温板机理.35（二）均温板的技术现状.36（三）均温板的主要技术痛点.38（四）均温板的发展趋势.39九、热虹吸技术.42（一）热虹吸机理.42（二）热虹吸管的技术现状.43服务器应用无源两相散热技术报告（三）热虹吸管的主要技术痛点.44（四）热虹吸管的发展趋势.45十、环路热管技术.45（一）环路热管的机理.45（二）环路热管的技术现状.49（三）环路热管的主要技术痛点.51（四）环路热管的发展趋势.54十一、其他无源两相散热技术介绍.55（一）脉动热管技术.56（二）微型热管技术.58（三）泵辅助毛细环路热管技术.61十二、无源两相液冷散热技

4、术应用方案设计参考.62（一）通用服务器散热解决方案热管复合水冷技术.62（二）AI 服务器散热解决方案环路热管无漏液液冷技术.64十三、参考文档.65服务器应用无源两相散热技术报告1服务器应用无源两相散热技术白皮书服务器应用无源两相散热技术白皮书一、一、概述概述随着云计算、大数据、人工智能(Artificial Intelligence，AI)、自动驾驶等技术的快速发展，算力需求保持强劲的同时也出现明显的分化，不同的业务需求形成了以通用算力、智算算力、边缘算力为代表的多样化算力载体，多样化算力也推动了 CPU（Center ProcessingUnit）、GPU（Graphics Proce

5、ssing Unit）、NPU（Neural-networkProcessing Unit）、FPGA（Field Programming GateArray）等算力平台的快速发展1。在当前的算力分布中，通用算力和智算算力占据主导地位，通用算力以 CPU 为主要算力平台，智算算力以 GPU 为主要算力平台，在生成式人工智能 AIGC(Artificial Intelligence GeneratedContent)的技术取得突破之前，CPU 和 GPU 为代表的算力芯片的性能发展趋势一直较为平稳，CPU 约 2.5 年翻一倍，GPU 差不多 2.25年翻一倍2；AIGC 技术突破以后，GPU

6、的性能发展趋势明显加快，已经达到每年 1.5 倍的性能提升速度。由摩尔定律可知芯片性能的提升主要来源于晶体管数量的增加，参考芯片功耗的主要影响因素公式：PC*N*V2*f（P 为芯片功耗，C 为负载电容，N 为芯片的晶体管数量，V 为晶体管工作电压，f 为晶体管工作频率），晶体管数量与芯片的功耗成正比关系，虽然芯片的晶圆制程一直在迭代优化，但是对于芯片功耗控制的边际效应逐步显现，芯片功耗总体上仍呈现明显上升的趋势，以应用最为广泛的算服务器应用无源两相散热技术报告2力平台 CPU 和 GPU 为例，CPU 的功耗将演进至 600 W 以上，GPU的功耗将演进至 1 000 W 以上，大功耗芯片散