AI COMPUTING领域热管理技术方案浅析

如何在有限的空间内高效散热，保障AI集群稳定、可靠、高效运行，已成为推动产业持续进阶的基石。安富利始终关注前沿技术趋势与客户实际需求，本文将结合全球热管理领导者宝德（BOYD）的技术与方案，浅析AI COMPUTING领域的热管理关键技术路径，助力产业应对算力跃升背后的“冷静”考验。

英伟达GPU算力芯片不断升级叠代，谷歌TPU推理算法突破创新，DeepSeek算力日益优化，OpenClaw AI智能体部署，互联网厂商腾讯，阿里、字节大规模投入建设数据中心......随着大模型、AI训练集群及高性能GPU的迅猛发展，AI产业生态也更多地提到了更加基础但十分关键的领域——电力供给与热管理。

算力的尽头是电力。从算力、存储、网络，到数据平台，再到最底层的供电与散热，每一环节都决定了AI集群能否实现稳定、可靠和高效运行。

作为领先的散热产品及散热系统管理解决方案提供商，宝德（BOYD）集团提供种类繁多的热管理产品，从最小的板级散热到几千万瓦的工业用散热产品，广泛应用在服务器、AI交换机，汽车、电信、LED、医疗设备、消费电子、军事和航空航天、测试设备、电力等领域，尤其在AI应用等高功率场景中积累了完善的散热技术与设计经验。

AI COMPUTING产品设计：**如何规划散热方案**

针对高功率、高发热类产品，通常采用以下四个步骤：

步骤一，选择合理散热方案

在设计产品立项布局前，涉及功率器件就要先规划好散热方案，根据功率大小和结构空间，选择相应的热管理方案。宝德(BOYD)集团有如下图散热产品系列：

通常选用散热器产品，如AC-DC，DC-DC模块电源，功率器件主要是开关MOS，功率在300W以内，选择传导散热方式，导热硅胶上安装冲压类或铝型材散热器就可以，这类散热器安装简单，生产加工成本低，达到散热要求即可。对于功率300W至1500W及以上产品，普通型材散热器满足不了散热要求，再增加风扇风冷对流散热方案。同时，宝德集团提供先进技术的VC散热器和液冷散热一体式解决方案。

步骤二，散热器设计阶段

确定散热方案后，开始设计散热器，主要完成散热器外形尺寸、选用热管材质，VC信息、仿真热阻、过散热器风量参数、TIM材料 (Thermal Interface Material) 、安装方式等，提供仿真测试报告，制定规格书和3D图纸资料，同时完成评估样品价格、模具价格和成本核算；

步骤三，测试实验样品阶段

根据设计阶段参数制作完样品，需要测试成型后的热管、VC的Q-max，测试散热器热阻与风量曲线，以及阻抗曲线，测试散热器的压力和力平衡，测试散热器焊接状况，测试散热器抗氧化能力，温度冲击、温度循环、加速寿命、氦气测试、焊接强度、扣合强度、跌落、震动、冲击等可靠性试验；

步骤四，模具品成型阶段

实验样品测试完成，进入开模样品阶段，主要提供FAI (First Article Inspection) 报告，测试模具品散热器的全尺寸，100%全检每片出厂散热器热阻或者温升，散热器标准加工SOP和检测流程报告，完成成品散热器量产前期工作，一款新散热器产品便大功告成了。

宝德VC散热器和液冷散热一体式解决方案介绍

VC (Vapor Chamber) 真空腔均热板

数据中心交换机产品技术的不断更新升级换代，功耗增大，散热空间却变小，解决散热问题难度不断升级。比如博通交换芯片，Tomahawk 5芯片达51.2Tbps的高带宽容量，单芯片尺寸35mmX35mm，全负荷工作功耗达800W，Tomahawk 6带宽和功耗翻倍达102.4Tbps的带宽容量，全负荷工作功耗达1700W。在有限的空间范围，解决散热问题，传统散热方案就不是很好的选择，宝德VC (Vapor Chamber) 真空腔均热板产品可以帮助解决。

VC (Vapor Chamber) 真空腔均热板制程结构图，如下图：

基本原理是通过均热板升温发生液化和汽化现象，在均热板内或导热管内快速对流，将热能散出，也可以设计增加鳍片扩大散热面积。

下图是客户定制2D VC散热器：

宝德液冷散热整体解决方案

AI交换机功耗主要来自三方面：核心交换芯片，Serdes解调器及光模块，例如TH6交换芯片约1700W，1.6T光模块约40W，800G模块约30W，每台交换机需要32~128个光模块，再加上电源功耗，整机功耗7~8kW，宝德液冷技术可以一次性解决MAC板及光模块散热问题。

液冷散热器主要由冷板，CDU (Coolant Distribution Unit) ，热交换管道等部件组成，如下图所示：

冷板和导热管

液风CDU 10U 19寸–RAA15

液液CDU 4U 19寸–RAL110

机架式CDU

• 冷板是液冷散热器的重要部件，直接和热源部分接触，决定导热性能好坏关键因素；

• 导热管根据用户产品结构设计，把热能从不同位置带走；

• CDU是驱动冷却液热交换速度和压力，通常增减智能检测功能，能自动诊断故障并报警，检测是否漏液，带保护装置。

液冷散热器CDU在算力柜应用实例：

未来算力演进对散热的挑战

随着AI技术的发展，数据中心算力需求规模不断扩大，未来算力设施在功耗和散热及能源固有矛盾也一直存在。

为了节省能耗，博通推出Tomahawk 5 Bailly，Tomahawk 6-Davisson交换芯片，开发OCS交换机，直接采用光交换，省去光-电，电-光转换功耗；光模块采用硅光技术，单路1.6T CPO光模块功耗可以从40W降到12W，大大降低功耗。

宝德（BOYD）以覆盖VC、热管、液冷冷板、CDU、整机液冷系统的全体系能力，为AI Computing、AI交换机、电源系统等设备提供可扩展、高可靠的热管理解决方案。

安富利评语：

宝德（BOYD）集团作为全球散热器领导者和行业翘楚，VC和冷板技术具有行业领先地位，全球布局研发中心和制造工厂，国内上海和东莞均有工厂，产能充分，能快速响应客户需求。协助用户做产品定制化服务，调试测试技术参数，满足散热要求。

安富利是宝德 (BOYD) 集团授权代理商，我们专业的技术人员，可以和用户充分确认供电系统及散热器需求，从全系统层面提供技术建议及解决方案，包含但不限于：

• 根据产品功耗和结构空间大小，推荐合理的散热方案，乃至于电源系统的优化可能性；

• 从设计阶段开始，协助客户选择满足散热性能的材料，推荐高性价比、供应稳定的产品；

• 协助客户测试样品，修改技术参数；

• 完善的售前售后服务保障。