冷卻功耗從 500MW 降至 11MW，新冷板助資料中心突破能源瓶頸

在科技快速發展的當下，資料中心的能源需求持續攀升，對電網造成龐大壓力。為了解決這個問題，研究人員最近發表了一項創新技術，旨在大幅降低資料中心的能耗。這項研究成果發表於 5 月 7 日的《Cell Reports Physical Science》期刊，引發業界關注。

這項新技術名為「直接冷卻技術」，藉由將冷卻液循環流通於直接安裝在處理器上的「冷板」（cold plate），來提升冷卻效率。研究團隊成員之一、伊利諾大學厄巴納-香檳分校（UIUC）教授內納德·米利科維奇（Nenad Miljkovic）表示，他們採用一種名為 ECAM（電化學積層製造）的新型製造技術，成功設計出比傳統冷板冷卻效率高出 32% 的銅製冷板。這些新型冷板不僅提升了冷卻效率，還將壓力損失降低 68%，使冷卻液更容易流過冷板。

研究人員指出，這種冷板將為資料中心帶來顯著的節能效益，尤其與傳統氣冷和商用液冷系統相比優勢更為明顯。Miljkovic 教授說明，這些冷板的高效能源自其獨特的翅片設計。大多數冷板內部都配有緊密排列的金屬翅片，這些翅片能夠最大化與冷卻液的接觸面積。研究團隊與位於聖地牙哥的 Fabric8Labs 公司合作，利用 ECAM 技術製造出具有最佳化翅片設計的銅製冷板，這個製程類似高解析度的金屬 3D 列印。

▲ 使用 Fabric8Labs 專有 ECAM 技術製造的最佳化翅片設計近拍圖。（Source：論文）

研究指出，一座擁有 1GW 運算能力的資料中心，若使用氣冷系統，大約需要 500MW 的冷卻電力，總耗電可達 1.55GW，其中僅有 1GW 用於資料處理。改用這些最佳化冷板後，同樣 1GW 規模的資料中心，冷卻電力僅需 11MW。

雖然原型測試結果令人振奮，但 Miljkovic 教授表示，下一步是在實際晶片上驗證冷板的效率。他希望能與大型雲端運算公司合作，測試這套設計在超大規模伺服器上的表現。隨著這些公司持續擴充運算能力，降低能耗將益發關鍵。根據預測，到 2028 年，資料中心的能源需求可能翻倍甚至達到三倍。這項最佳化冷板設計的推廣，雖無法單獨化解電網壓力，卻可能為大型科技公司開創一條更永續的發展路徑。隨著人工智慧持續演進，如何調整資料中心以因應電網限制，將成為愈來愈重要的課題。