設計下一代冷卻系統 幫助資料中心節能

維持資料中心的冷卻需要消耗大量的能量；對此，美國密蘇里大學一種「兩相冷卻系統」，可以透過將液體沸騰成水蒸氣來帶走熱量。

編譯／高晟鈞

隨著人工智慧（AI）的發展越來越快，AI非常有可能成為未來主宰世界的主流技術；而為AI提供動力的資料中心，可謂是AI技術發展的地基。維持資料中心的冷卻需要消耗大量的能量；對此，美國密蘇里大學一種「兩相冷卻系統」，可以透過將液體沸騰成水蒸氣來帶走熱量。

解決明天的問題

「冷卻與晶片製造是齊頭並進的，節能數據中心將是人工智慧技術未來的關鍵。」密蘇里大學教授Chanwoo Park說道。

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資料中心是充滿伺服器的大型設施，其中包含用於儲存和處理資料的電腦晶片，本質上就是個巨大的電腦中心，裡面裝有運行網站、行動應用程式和雲端資料的伺服器。

可想而知，資料中心所消耗的能源是難以想像的。根據統計，2022年，資料中心消耗的電力佔美國總電力的4%以上，其中40%用於保持設備的冷卻。而隨著資料中心需求的增加，能源的消耗將呈指數性增長，更好的冷卻系統開發與設計迫在眉睫。

兩相冷卻系統

目前資料中心的冷卻依舊透過風扇或是液體來進行冷卻，就像家裡的桌上型電腦一樣。Park教授設計了一種新的兩相冷卻系統，旨在透過「相變」有效地散發伺服器晶片的熱量。如同燒開水時鍋子會冒出熱氣，這是因為液態水被加熱，蒸發成了水蒸氣。同理，兩相冷卻系統中的液體會流向不同方向，並在薄金屬上蒸發。利用這種沸騰的金屬表面，Park教授能後以低熱阻實現非常高效的傳熱。

當冷卻需求較低時，系統可以被動運作而不消耗多餘能量，如果需要更多能量時，系統也安裝了一個機械泵，增加吸熱能力。然而，即使是在使用機械泵的情況下，消耗的能量也可以忽略不計。

努力成為主流

早期的實驗表明，兩相冷卻技術大大減少了保持設備冷卻所需要的能量。該團隊現在正在開發可以輕鬆連接和斷開伺服器機架內連接的冷卻系統，並期望在未來10年內投入使用，並如同人工智慧一般走向主流。

儘管還需要更多優化與實驗，兩相冷卻系統無疑為人工智慧技術的未來提供了更多的信心，有望成為「未來派」的冷卻系統。

資料來源：TechXplore

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