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2025超流体先进散热论坛于3月12日于台北南港展览馆举行，工研院、Intel与众多生态系合作伙伴带来多种针对伺服器以及资料中心设计的散热方案。

散热协助AI应用与永续发展

近年随着AI应用蓬勃发展，各式能强化AI运算效能的GPU（图型处理器）以及AI加速器也朝更大规模的方向发展，导致晶片功耗急遽提高，进而推升解热能力的需求。另一方面随着环保与永续发展等相关法规的更新，让伺服器与资料中心的能源效率也成为发展目标，而改善整体散热效率也是重中之重。

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为了要强化解热能力与散热系统的能源效率，许多伺服器、机柜甚至是资料中心已经採用冷板式液体冷却或浸没式液体冷却取代传统的气体冷却散热方案，其中冷板式液体冷却为透过管线将冷却液送至零组件的冷板（Cold Plate）进行散热，而浸没式液体冷却则是将伺服器浸泡在不导电的冷却液中，让散热液直接带走零组件产生废热。

浸没式液冷可以再行进行细分，单相浸没式液冷是指冷却液在工作过程始终保持为液态，透过冷却液分配装置（Coolant Distribution Unit，以下简称CDU）将伺服器的水高温液体送到外部热交换器，待降温后再重回循环。

二相浸没式液冷则是冷却液在接触热源后会蒸发为气态，在吸收潜热的过程中带走更多废热以提升解热能力，并在通过冷凝管等热交换装置凝结为液态后再重回循环。最简单的分辨方式为二相浸没式液冷运作时，会在热源周围产生许多气泡。

浸没式液冷技术的优点为不需考虑传统气冷的对流因素，有助于缩小伺服器尺寸，省去风扇的维护与噪音，并可提高电力使用效率（PUE，等于1代表最佳效率，电力完全应用于运算设备），对节约总体持有成本（TCO）也有帮助。

▲ 工研院电光系统所副组长戴明吉于超流体先进散热技术论坛说明千瓦级晶片散热技术。

▲ 晶片的功耗及急遽上升，代表着散热的需求也越来越高，单一晶片的功耗估计于2028年提高至2000 W。

▲ 千瓦级晶片散热可透过冷板式与浸没式液体冷却等方式达成。

▲ 无论是冷板式与浸没式液体冷却，都可依冷却液是否会在运作时蒸发再细分为单相或二相（双相）模式。

▲ 根据电光系统所的分析，影响晶片散热最大的因素为处理器的「铁盖」（Lid），其次为散热器，因此导入均温板上盖（VC Lid）以及液冷是当务之急。

▲ 均温板上盖除了能应用于气冷与冷板式液冷，也能在浸没液冷大显身手。

▲ 电光系统所开发的均温板上盖採用创新结构，透过内部锥台提高散热接触表面积，并透过冷凝水收集片强化对锥台散热。

▲ 内部金属採特殊电镀加工，以绒毛状结构强化含水量与毛细现象之推力。

▲ 二相浸没式液冷之冷凝器也透过特殊的液膜截断设计提高效能。

▲ 均温板蒸发器（VC Boiler）之结构可以加速冷却液蒸发，并快速脱离表面以带走废热。

参考造船经验降低阻力

Intel表示超流体技术的概念来自三菱重工应用于大型船舶的空气润滑系统，透过在流体注入适量气泡的方式降低流体的黏性（Viscosity），进而降低冷却液循环时的阻力，达到提高解热能力的效果。

另一方面，虽然纯水具有较高的比热，但是却容易因为含有杂质而导电（可能导致泡在散热液中的伺服器损坏），在选择纯水做为散热液时需要投入相当成本去除杂质。选择油类做为散热液则可提高绝缘性，具有不易导电的特性，虽然油类的比热较小且黏性较大，但透过超流体技术就可改善黏性，并以较高的冷却液流量克服比热较低的缺点。

▲ Intel首席工程师陈羿函在论坛中分享Intel超流体技术的发展路线图。

▲ Intel于2021至2022年间推出TDP（热设计功耗）达500W的浸没式液冷参考方案，并预计于未来透过新型冷却液以及二相冷板等技术，将TDP推高至2500W。

▲ Intel技术经理吴佳鸿也介绍了许多超流体技术的特色。

▲三菱重工在大型船舶底部导入空气润滑系统，可以降低10~20%船底阻力，超流体技术也是採用相近概念，在流体注入适量气泡的方式降低流体的黏性。

▲ 超流体技术能够应用于冷板式或浸没式液冷方案，主要需要修改的部分为在CDU加上超流体产生器。

▲ 在现有设备中导入超流体技术的修改成本相对很低，却能改善8.8~%11.4%的热阻值（Thermal Resistance）。

就地取材注入空气

Perstorp（柏斯托）在论檀展示区展示「Synmerse DC」高效冷却液，具有出色热传导性，并具有高闪点、高燃点、介电性等安全特性，不含PFAS（全氟/多氟烷基物质）等有害物质，且相容Intel之超流体技术，为企业发展的永续性进一份力。

Mandala（曼德拉全球）展示的超流体产生器为例，它可以安装到现有的CDU系统上，并将气泡混入冷却液中，为冷却液添加超流体性质。由于气泡的「原料」取自于环境中的空气，因此不需额外耗材，维护部分只需约每5年更换空气滤网即可。由于超流体中的气泡可以存在一段时间，因此超流体产生器不需一直维持在启动状态，大约每小时运作5至10分钟即可，相当节省电力。

▲ 在Perstorp「Synmerse DC」高效冷却液展示中可以看到二相浸没式液冷方案运作的状况。

▲ 整个伺服器泡在冷却液中，除了透过冷却液流动带走废热之外，冷却液蒸发过程也能带走更多废热。

▲二相浸没式液冷的展示影片，可以看到冷却液蒸发成气泡的样子。

▲ Mandala则是展出超流体产生器，它的外型有如泵浦，能在冷却液混入适量气泡，让它成为超流体。

▲ Mandala超流体产生器，能相容于多种冷却液、PG25、合成油、氟化液等，为其添加空气润滑效果。

2025超流体先进散热技术论坛集合超过10家生态系合作伙伴，参与人数共计逾500人，期望发挥带动冷却生态系发展之任务。