3D打印突破冷卻瓶頸，新技術為數據中心能效提升40%

在當今數字化時代，數據中心是關鍵的基礎設施。然而，為其龐大的服務器集群降溫，目前要消耗其總能耗的40%甚至更多，成為制約能效提升的核心挑戰。近日，位于馬里布的著名研發機構HRL實驗室宣布，在美國能源部高級研究計劃署（ARPA-E）的資助下，他們成功開發了一種名為“Low-Chill”的3D打印直接液冷（DLC）解決方案，有望大幅提升數據中心的冷卻效率。

這項技術的突破，源于一個巧妙的歷史關聯。HRL實驗室的前身正是著名的休斯飛機公司，世界上第一臺激光器就誕生于此。如今，這家由波音和通用汽車共同持有的實驗室，正利用增材制造技術，解決一個符合其歷史傳承的復雜工程難題。

目前的冷卻技術依賴于沿散熱翅片的長距離通道內流道

性能顯著提升，劍指下一代芯片
HRL的“Low-Chill”技術核心是一個3D打印的精密歧管。這個歧管能夠將冷卻液“通過數百條短流道進行分配”，為高功率芯片實現精準高效的降溫。與當前一些需要將冷卻液汽化和再冷凝的“雙相”冷卻系統不同，“Low-Chill”是一個“單相”冷卻系統，其設計和運行成本因此更具優勢。

Low-Chill 直接液冷

根據HRL實驗室發布的數據，在同等泵浦功率下，“Low-Chill”技術的冷卻能力比現有解決方案提升了40%。更重要的是，該設計具有良好的可擴展性，能夠為多芯片模塊提供相同的優異性能。HRL特別指出，這項技術完全有能力滿足英偉達下一代芯片更為嚴苛的散熱需求。

HRL公司該項目首席研究員兼技術負責人Christopher Roper在新聞稿中強調：“我們設計這項技術時，充分考慮到了真實數據中心的種種限制。通過在芯片級重新思考冷卻液的輸送方式，我們能夠利用單相液冷技術，為更強大的處理器提供高效散熱，同時完美適配現有數據中心的架構和運行風險管控要求。”

性能數據：Low-Chill泵浦功率

ARPA-E戰略布局，應對能效與國家安全挑戰
HRL的這項突破，得益于美國能源部ARPA-E在2022年啟動的“COOLERCHIPS”項目。該項目旨在大幅降低數據中心的冷卻成本，以應對其日益沉重的能源負擔。

文章最后指出，在當前全球能源供應鏈緊張的背景下，數據中心的能效問題已不僅是經濟考量，更關乎國家安全。作為當代關鍵的“咽喉”要道，數據中心的能耗效率，是全球經濟面臨的最嚴峻挑戰之一。因此，像“Low-Chill”這樣旨在提升數據中心能效的創新技術，其戰略意義不言而喻。它為解決一個長期存在的“尋找問題”的解決方案——即增材制造在熱管理領域的應用，提供了一個絕佳的范例。

HRL實驗室的“Low-Chill”技術，通過3D打印的精密設計，在提升冷卻效率、簡化系統復雜度和面向未來芯片的兼容性上邁出了重要一步。這不僅是對ARPA-E戰略投資的有力回應，也為全球數據中心應對能效挑戰提供了極具潛力的技術路徑。