當(dāng)設(shè)備的性能強(qiáng)大到了一定的程度的時(shí)候，散熱往往是阻止性能進(jìn)一步提升的原因。以常見的主機(jī)電腦為例，常見的散熱方式有風(fēng)冷散熱和水冷散熱。無論是哪一種散熱方式，基本都只能重點(diǎn)照顧某一區(qū)域的散熱，而機(jī)箱整體的溫度卻沒辦法散出去。
如何構(gòu)建一套散熱效率更高的方案呢？部分企業(yè)將目光瞄準(zhǔn)了浸入式液體散熱的方式——把需要進(jìn)行散熱的設(shè)備，整個(gè)都浸泡在易蒸發(fā)的導(dǎo)熱液中，通過沸騰的方式帶走熱量。
沸騰式液冷散熱方案
這種方式簡單高效，并且目前這一方案已經(jīng)被阿里云應(yīng)用在自家的服務(wù)器散熱上面了。不過，這種解決方案存在的問題也很明顯：由于需要依賴液體沸騰散熱，注定了它無法做到絕對性密封，并且沸騰產(chǎn)生的噪音和如何小型化也是需要解決的問題。
蘭洋科技-浸入式散熱方案
雷神新品發(fā)布會(huì)上，展區(qū)里擺放了一臺浸沒式液冷主機(jī)，這讓鈦媒體看到了液冷解決方案的希望。這臺游戲主機(jī)的內(nèi)膽是全封閉式的，并且所有的元器件都浸泡在導(dǎo)熱液里。據(jù)悉，為雷神電腦提供液冷技術(shù)支持的是一家位于寧波的初創(chuàng)公司——蘭洋（寧波）科技有限公司。
蘭洋科技采用的導(dǎo)熱液并非是3M NOVEC 電子氟化液，并且它的散熱方式也不依托于導(dǎo)熱液沸騰蒸發(fā)帶走熱量，而是采用高熱傳導(dǎo)性能的新型導(dǎo)熱液體。
圖示1/2為傳統(tǒng)散熱方式，圖示3為浸入式液態(tài)散熱方式
“我們采用的導(dǎo)熱液體具備低腐蝕性，低粘滯度，高化學(xué)穩(wěn)定性，高絕緣性，高液體流動(dòng)力，高熱傳導(dǎo)性能，無毒無味等特性”負(fù)責(zé)技術(shù)方面的創(chuàng)始人林子杰博士介紹道，“浸沒在導(dǎo)熱液里的電子元器件能與導(dǎo)熱液充分進(jìn)行熱交換，再依托于外部的散熱裝置將導(dǎo)熱液中存儲的熱量傳遞出去。”
由于不需要沸騰帶走熱量，所以蘭洋科技的技術(shù)能做到將導(dǎo)熱液絕對封裝在機(jī)箱內(nèi)，這樣既能保證元器件運(yùn)行的性能，又能提高散熱效率，同時(shí)還能大大縮小設(shè)備體積。
除了核心的導(dǎo)熱液之外，蘭洋科技的另一個(gè)核心層面的技術(shù)就在于外部用于散熱的熱交換系統(tǒng)。中學(xué)物理學(xué)告訴我們，通過加快液體的流動(dòng)速度能夠帶走熱量，并且流體的流速不同，遇到不同障礙物會(huì)形成復(fù)雜的湍流區(qū)域，而這個(gè)區(qū)域是可控的。
林博士此前在日本國立熊本大學(xué)主攻的方向便是熱流和熱力學(xué)方向。他在散熱裝置中設(shè)計(jì)了一個(gè)比較復(fù)雜的湍流區(qū)域，從而能夠控制導(dǎo)熱液迅速流動(dòng)到外部指定區(qū)域，帶走整個(gè)設(shè)備內(nèi)部的熱量。
同時(shí)，內(nèi)膽采用顆粒處理與流體接觸的固體表面結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)熱液體與最外層固體材料之間的熱傳導(dǎo)性得到提高。相比于傳統(tǒng)方式連接固液材料的熱傳導(dǎo)性，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑿阅芴岣?3%-48%。
這幾項(xiàng)技術(shù)的疊加就實(shí)現(xiàn)了電子元器件散熱全覆蓋，以及導(dǎo)熱液熱交換效率的提升，從而能快速降低整體設(shè)備溫度。
在產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，雷神展示的與蘭洋科技合作打造的浸沒式液冷設(shè)備可以讓CPU與GPU工作溫度與室溫的溫差控制在50°C以內(nèi)，達(dá)到近最佳工作溫度。
散熱數(shù)據(jù)對比圖
同時(shí)蘭洋科技還展示了一組數(shù)據(jù)：在室溫平均約18°C的條件下，對硬件相同配置的三臺PC應(yīng)用不同的散熱方式，使用專業(yè)的CPU拷機(jī)軟件“Furmark”進(jìn)行了三小時(shí)十五分鐘的極限拷機(jī)實(shí)驗(yàn)。
采用風(fēng)冷方式散熱的設(shè)備，在極限拷機(jī)下17分鐘GPU達(dá)到82°C，達(dá)到溫度墻，芯片開啟過溫降頻保護(hù)機(jī)制，停止測試。水冷式散熱在125分鐘時(shí)，溫度達(dá)到近乎穩(wěn)定狀 態(tài)，溫度穩(wěn)定在70°C，浸入式散熱方式在2分鐘后就穩(wěn)定在43°C。
浸入式散熱技術(shù)在輔助PC散熱上面的表現(xiàn)十分優(yōu)異，蘭洋科技將會(huì)就這一套技術(shù)推出定制性的服務(wù)，為高端玩家打造極致性能的設(shè)備。不過，蘭洋科技的這項(xiàng)浸入式液態(tài)散熱整體解決方案在小型設(shè)備上的應(yīng)用顯然有更多的應(yīng)用場景，比如說投影儀散熱，甚至是手機(jī)散熱。
這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在投影儀產(chǎn)品上面，可以說是打破常規(guī)。眾所周知，投影儀的流明往往跟設(shè)備的體積成正相關(guān)，但是蘭洋科技的這項(xiàng)液冷技術(shù)可以在縮小設(shè)備體積的同時(shí)提高流明，并且做到百分之百的靜音。
“把整個(gè)手機(jī)的后蓋充滿我們的導(dǎo)熱液，將電子元器件，甚至是電池都浸入在它里面，就能起到提升散熱效果的作用”林博士表示，“雖然手機(jī)內(nèi)部沒有散熱風(fēng)扇，但只要手機(jī)保持移動(dòng)，那就能給導(dǎo)熱液一個(gè)流動(dòng)的速度，從而實(shí)現(xiàn)快速散熱的效果。并且我們的導(dǎo)熱液完全絕緣且無腐蝕性，即使浸沒元器件25年，成分依然不會(huì)發(fā)生任何變化，也不會(huì)對電子元器件產(chǎn)生任何影響。”
除了民用產(chǎn)品之外，蘭洋科技還將視線放到了市場前景更為廣闊的IDC（Internet Data Center，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）上面。
有數(shù)據(jù)表明：2018年全國數(shù)據(jù)中心總用電量為1609億千瓦時(shí)，相當(dāng)于三峽大壩的全年發(fā)電量，而這其中制冷系統(tǒng)的功耗就占了40%。今后隨著5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模普及，數(shù)據(jù)中心所需要承載的負(fù)荷將會(huì)更大。
過去的解決方案都是將數(shù)據(jù)中心遷移到溫度較低的地區(qū)，比如說微軟就選擇將數(shù)據(jù)中心安置在海水里，F(xiàn)acebook則是選擇了氣溫更低的北極地區(qū)。這也表明了現(xiàn)在市場內(nèi)的各大數(shù)據(jù)中心亟需一套更高效率的散熱解決方案。
“我們的散熱技術(shù)占地面積小，使用成本也相對較低，”林博士表示，“最為關(guān)鍵的是，我們也可以把散出來的熱量進(jìn)行熱能回收，把它轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或者電能，再為數(shù)據(jù)中心或者基站進(jìn)行供電。”
“運(yùn)用我們技術(shù)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維成本也會(huì)相應(yīng)地降下來。浸入式散熱方案首先就不需要空調(diào)維持溫度，”蘭洋科技的另一位聯(lián)合創(chuàng)始人莫景杰補(bǔ)充道，“也不需要保持濕度和除塵，因?yàn)樗械碾娮釉骷际墙朐趯?dǎo)熱液里面的。我們的導(dǎo)熱液基底材質(zhì)與女性用的化妝品沒有太大差別，對于人體是無害的。”
目前蘭洋科技已經(jīng)開始與不同的企業(yè)，以及電信運(yùn)營商進(jìn)行接觸，開始就數(shù)據(jù)中心和信號基站散熱方面的設(shè)計(jì)展開合作。未來可能會(huì)把整個(gè)面向企業(yè)級的業(yè)務(wù)，與面向消費(fèi)者的業(yè)務(wù)，比如PC散熱，投影儀散熱等等，剝離開來。
因?yàn)檫@一項(xiàng)散熱解決方案，蘭洋科技在三個(gè)月內(nèi)拿到了洪泰基金、大米創(chuàng)投、寧波天使引導(dǎo)基金千萬級天使風(fēng)險(xiǎn)投資，并在2019年被《麻省理工科技評論》作為科技創(chuàng)新代表推選為“最具創(chuàng)新活力公司”。
就市場發(fā)展前景而言，無論是消費(fèi)級產(chǎn)品，還是企業(yè)級產(chǎn)品都對于更高效的散熱解決方案有著強(qiáng)烈的需求。毫無疑問，蘭洋科技的散熱解決方案是目前世界上較為前沿的技術(shù)——更為關(guān)鍵的是，這項(xiàng)技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)更高效的散熱，還能將交換出來的熱能進(jìn)行進(jìn)一步地利用，達(dá)到節(jié)能減排的目的。未來我們也許能看到更多的產(chǎn)品搭載上這項(xiàng)解決方案，并給我們帶來更好的產(chǎn)品使用體驗(yàn)。（本文首發(fā)鈦媒體APP丨作者/唐植瀟）
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隨著硬件性能的提升，發(fā)熱確實(shí)是制約的瓶頸，但是浸沒式散熱成本肯定又會(huì)制約它的規(guī)模，阿里的散熱液價(jià)比茅臺，以后的中低端還是風(fēng)冷水冷的天下，浸沒式液冷封裝技術(shù)也是道門檻
一體式液冷的升級版解決方案？不過我覺得顯卡廠商對此頗有異議吧。。。。即便過了英偉達(dá)或者按摩店的關(guān)口，索泰、EVGA這些在水冷顯卡定制化方面走得比較遠(yuǎn)的也不會(huì)允許只做水冷的來分杯羹吧。。。這個(gè)競爭力或許連威剛他們家的模塊化水冷解決方案都打不過哦。。。從成本和價(jià)格兩方面。
散熱的痛點(diǎn)一直存在