英特尔详细介绍珊瑚状浸入式冷却器：类似将曼妥思投入可乐

未来，这种服务器“冒泡”的场景定教人印象深刻。

本周二，英特尔详细介绍了一种受珊瑚礁启发的新型浸入式冷却散热器设计。在美国能源部170万美元的奖励下，芯片巨头正努力推动这项设计落地。

英特尔公司赢取的奖金来自能源部COOLERCHIPS计划，该计划旨在鼓励一切有望将数据中心冷却耗电量控制在IT设施总耗电量的5%以内的技术方案。据能源部介绍，数据中心设施带来的耗电量约占全美总电力消耗的2%，而其中有40%左右都被用在于硬件冷却上面。

英特尔对此给出了自己的答案：一套采用相变浸入式冷却槽的热管理系统，可支持功率达2千瓦的芯片。

有些朋友可能对此感到陌生，所谓浸入式冷却系统就是将整个计算设备（包括主板、内存、CPU等）浸入至非导电流体浴内，借此流体以远低于风冷系统的功率将热量带离计算设备。

英特尔对液冷技术并不陌生。早在2021年，芯片巨头已经与Submer展开合作，探索单相浸入式冷却技术。他们甚至计划在俄勒冈州建造一处价值7亿美元的研发实验室，专门研究这个方向。但随着英特尔陷入财务困境，该项目也遭到搁置。

但这一次，英特尔又将目光投向了双相变浸入式冷却散热方案。这款冷却设备经过精心设计，通过在芯片工作温度下处于沸腾状态的专用冷却液带走热量，再让蒸汽凝结并以雨滴般的形式重新落回储液箱。

为实现这一目标，英特尔希望将两项核心技术加以结合。其一是为芯片开发促进成核效应的专用涂层。大家可能还记得小时候的科学课，曼妥思糖果看似光滑的表面上已经布满小坑，这些就是所谓成核位点，会促使溶解的二氧化碳逸出、引发可乐大“爆炸”。

英特尔展示了一种专用涂层，可令浸入式冷却液发生剧烈沸腾。

英特尔的这项实验性冷却技术有着几乎相同的原理，该涂层的作用是促进制冷剂沸腾，从而更加高效地冷却芯片。

英特尔研究的第二项核心技术，则与散热器形状有关。

芯片巨头在新闻稿中指出，“目前，制造商大多将涂层涂抹在平坦的表面。但研究表明，对双相浸入式冷却系统来说，采用内部凹槽状设计的珊瑚状散热器具有最高的外部传热系数上限。”

英特尔打算使用COLLERCHIPS奖金推进研究，配合3D打印来制作散热器和均热板原型，希望将相变浸入式冷却系统的效率从0.025°C/瓦提升至0.01°C/瓦。

近年来，随着芯片功耗的持续提升、系统的计算密度越来越高，人们对液体和浸入式冷却系统的关注度也在增强。如果继续沿用原有风冷设计，那么GPU节点的极高密度可能将把散热功耗拉升至10千瓦级别。

如果能够攻克这项难题，美国能源部将获得显著收益。除了减少电网负载之外，美国能源部还运营着全球规模最大、发热量最巨、耗电最可观的超级计算机。这类系统的电能消耗量和运行发热量，促使能源部拿出奖金鼓励各方提供解决思路。

当然，英特尔只是朝着热管理难题发起冲锋的企业之一。英伟达COOLERCHIPS计划下获得500万美元资金，用于将直接芯片液冷与标准机架内的浸入式冷却设计相结合。惠普也得到该项目的资助，此外获奖的还有Raytheon和几家高校研究机构。