2026年10月21日，日立制作所宣布開發(fā)出面向下一代AI數(shù)據(jù)中心的GPU冷卻冷板原型機(jī)。該產(chǎn)品的核心特征是在冷板內(nèi)部集成了數(shù)千個微觀“U型隧道流道”，旨在通過優(yōu)化流道結(jié)構(gòu)提升散熱效率并降低系統(tǒng)能耗。

與傳統(tǒng)冷板中冷卻液沿GPU表面長距離單向流動不同，該設(shè)計的冷卻液沿冷板厚度方向流向GPU發(fā)熱部件，在底部接收熱量后折返，通過相鄰路徑返回出口。這種結(jié)構(gòu)將入口與出口分離，避免了冷熱液體混合，同時大幅縮短了單條流道的長度。

日立指出，若允許使用相對高溫的冷卻液（如約45℃），可更有效地將熱量排放至外界空氣中，從而減少冷水機(jī)組等配套設(shè)備的運行負(fù)荷。基于東京等代表性城市的室外氣溫條件及設(shè)備配置，日立估算該技術(shù)可將“將GPU回收熱量排至外界的冷卻功耗”降低約30%。該數(shù)值為理論推算結(jié)果，并非服務(wù)器或整機(jī)的實測節(jié)電數(shù)據(jù)。

根據(jù)發(fā)布會披露的原型機(jī)測試數(shù)據(jù)，該冷板外部尺寸為60×40×9.6mm。在冷卻液流量為4 L/min的條件下，測得熱阻為0.011 K/W，壓降為27.6 kPa。日立表示，該熱阻值約為其對比的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一半，達(dá)到了當(dāng)前行業(yè)目標(biāo)水平。需要注意的是，熱阻指標(biāo)僅反映特定工況下的傳熱難度，不代表GPU整體溫度或整機(jī)功耗減半。測試的具體發(fā)熱量、加熱元件型號及入口水溫未在公開資料中明確。

在制造工藝方面，該原型機(jī)采用數(shù)十層帶有精細(xì)蝕刻孔洞的銅箔，經(jīng)熱壓鍵合堆疊而成（原型機(jī)約40至50層）。通過逐層錯位排列孔洞，可在內(nèi)部構(gòu)建三維流道。日立稱該工藝便于調(diào)整流道參數(shù)并有望通過量產(chǎn)降低成本，但同時也承認(rèn)高精度堆疊對位置對齊、鍵合均勻性、密封性及防塌陷提出了較高要求。目前銅材純度、箔片厚度及具體加工條件尚未披露。

液冷冷板可按制造方式、流道設(shè)計及換熱介質(zhì)分類。日立此次公布的方案屬于層疊式單相液冷冷板。業(yè)界同期存在切削加工型、一體化銑削鰭片分流型、微射流型及兩相沸騰冷卻等多種技術(shù)路線。由于各廠商在參考點定義、導(dǎo)熱界面材料、流量及壓降測量范圍等測試條件上存在差異，目前尚無法進(jìn)行跨品牌的性能排名。日立代表僅在相同對比基準(zhǔn)下說明其熱阻約為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一半。

日立表示，未來計劃將該冷板與水泵、冷水機(jī)組、管路及運行控制系統(tǒng)整合。公司已于2026年9月3日向北美市場推出涵蓋電力、IT與冷卻設(shè)備綜合管理的“HARC for Data Center”服務(wù)，日本市場預(yù)計于2027年1月上線，并計劃將其與HMAX數(shù)據(jù)中心解決方案聯(lián)動。但冷板商業(yè)化與平臺服務(wù)上線屬獨立推進(jìn)事項。

針對原型機(jī)向?qū)嶋H數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)化，日立指出需重點驗證三項內(nèi)容：一是數(shù)千條微細(xì)流道能否穩(wěn)定制造并長期維持防偏流、防堵塞、防腐蝕及防泄漏；二是多GPU并聯(lián)時的流量分配與負(fù)載波動下的泵控策略；三是結(jié)合不同地區(qū)氣候與機(jī)房配置的實際年度節(jié)能效果。部分研究成果計劃于2026年10月26日至29日的ASME InterPACK會議上發(fā)表。

資料來源：Note（ノート）；原文發(fā)布日期：2026-10-30。本文為資料編譯。