OCP研讨会探讨单相冷板极限：微软、谷歌、Meta提出热点供冷与系统协同思路
单相冷板还能走多远？微软、谷歌、Meta给出新思路
2026年OCP“突破单相冷板极限”研讨会未给出统一的单相功率上限，但认为单相冷板仍可通过热点定向供冷、降低热界面热阻和系统协同设计继续提升。微软“单元胞”原型在所述对比测试中结温最高降低10℃；Corintis微流体冷板在NVIDIA H200、1 L/min流量测试中，使GPU和HBM相对入口液温的温升分别下降约19%和23%。
零氪液冷组 2026-10-27 11:41 北京
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AI芯片功率持续攀升，局部热点更加集中，单相冷板还能支撑多久？笔者通过观看2026年OCP关于“突破单相冷板极限”的研讨会视频，认为虽这场讨论没有给出统一的单相功率上限，但传递出一个明确的信息：单相冷板还有提升空间，既要改进冷板本身，也要解决芯片导热、批量制造和长期运行中的问题。
01.热点不均匀，冷板如何精准供冷？
多芯粒和三维堆叠封装，使芯片内部的发热分布、导热能力与温度限制更加复杂。相对均匀的冷却结构，可能无法充分照顾局部热点。传统长流道还存在下游预热问题，而继续缩小翅片与通道尺寸，又会增加压降。
微软展示了“单元胞”设计方法：将冷板划分为可分别优化的局部散热单元，再根据芯片热图安排结构与供液。流体进入通道时，边界层尚未充分发展，局部换热能力较强；通过短流道、冲击和边界层扰动等方式，可以让这些有利条件更多地作用于热点。在所述原型对比测试中，测得结温最高降低10℃。
注：微软单元胞设计示意：根据假设芯片热图，优化散热单元分布及局部供液，改善热点冷却。
Corintis的微流体核心同样强调冷却结构与芯片匹配。在NVIDIA H200测试中，相同冷却液、测试平台及1 L/min流量下，相比传统铲齿冷板，微流体冷板使GPU结温相对入口液温的温升由29.5℃降至23.9℃，HBM则由42.0℃降至32.4℃，分别下降约19%和23%。
注：Corintis H200测试：相同冷却液及1 L/min流量下，微流体冷板使GPU、HBM相对入口液温的温升分别下降约19%和23%。
这些实践指向了一个共同方向：在既定条件下，更有效地分配冷却液与局部换热能力。局部供液优化仍需以现有系统条件为基础，通过冷板内部歧管和流路重新分配流量，在允许的流量与压降范围内，将更多冷却能力送到热点区域。
02.冷板之外，还有哪些散热瓶颈？
冷板内部换热能力提高后，其他环节的限制会更加突出。Google的Weihua Tang指出，如果热界面热阻没有同步降低，继续细化微翅片带来的芯片降温可能已经有限；极高的局部热流密度，也可能超过纯铜底板的横向扩热能力。
Meta展示的热阻分布说明了这种变化。在其基准示例中，冷板、热界面材料TIM和硅分别占结温至冷却液总热阻的45%、20%和35%；翘曲增加后，TIM占比升至27%；功率密度增加时，硅的占比达到45%。这些并非通用固定比例，但说明散热瓶颈会随封装状态和发热条件变化。
注：Meta热阻分布示例：翘曲与功率密度变化，会改变冷板、TIM及硅在总热阻中的占比。
冷板还受到系统空间和水力条件约束。托盘高度、周边供电器件，以及快接和歧管的能力，共同限制可用的结构、流量与压降。持续增加流量，则会遇到散热收益递减，同时明显提高泵功率。Meta给出的堆叠示例还显示，PCB上下两侧的器件会共同挤占冷板空间，压低冷板高度又可能影响散热性能与制造良率。
注：封装、PCB及电源器件共同影响上下冷板的可用空间。
因此，进一步提升需要将芯片布局、封装和冷板水力设计协同推进。短流道并联供液、降低界面热阻、改善接触，以及采用高导热复合底板，分别作用于不同环节。单相能支持多少功率，需要结合热点、允许温度和系统条件一起判断。
03.先进设计，如何走向批量制造？
复杂微结构扩大了设计空间，也提高了制造要求。Corintis介绍，铲齿工艺成熟，但直翅片限制了流路设计自由度；增材制造等方法可以形成更复杂的三维结构。成熟工艺仍有演进空间，新工艺则增加了可用选项，最终需要综合评估性能、良率与交付能力。Google提到，冷板尺寸增大后，局部微翅片缺陷可能影响整块部件的可用性，进一步放大制造损失。
注：Corintis展示的不同微流体核心结构，体现先进制造对复杂流道设计的支持。
设计效率也是一道门槛。复杂冷板的高精度仿真可能耗时12小时以上，难以支持频繁迭代。Corintis提出，以芯片封装模型、功率图及流量、压降等条件为输入，结合快速仿真与优化工具，加快结构筛选。
验证方法也要跟上设计变化。针对热点优化冷板，需要足够准确的芯片发热信息；在真实芯片尚未获得的开发阶段，仍需结合产品需求和技术方向构建假设功率图。测试热源因此需要尽可能还原局部热点，Corintis展示的高分辨率硅基热测试载具，正是为改善均匀铜块热源的代表性不足。
注：Corintis高分辨率硅基热测试载具，可通过2×2mm像素单元模拟局部热点，支持冷板验证。
测试条件是否一致，同样影响结果判断。Yin Hang提到，供应商与客户内部测试的差异，可能来自TIM、温度测点、传感器精度或热源模型不同。共同的参考冷板和明确的接口条件，可以为各家提供比较基准，同时保留内部结构的创新空间。建立共同的性能比较、可靠性及质量控制方法，有助于判断设计改善是否真实有效，也为多供应商导入提供依据。
04.规模部署，考验长期运行能力
微通道性能最终需要在长期运行中兑现。Google列出的现场挑战包括颗粒堵塞、漏液传感器可靠性、不同机柜的水力匹配，以及二次侧冷却液化学管理。随着部署规模扩大，这些因素会共同影响持续散热能力。
投运前冲洗清洁、精细过滤、水质与缓蚀剂管理，以及经过现场验证的漏液检测，因而成为重要配套。材料选择也需要考虑长期表现，包括耐腐蚀性、蠕变、醇类介质老化及密封完整性。冷板性能提升，正在向整条回路传递更严格的要求。
批量一致性则将单块冷板与集群表现联系起来。部件差异、不同温度要求和回路条件可能叠加，扩大温度分散。对于许多AI工作负载，较弱环节会影响整体运行。因此，先进冷板的价值，还需要通过稳定制造、可靠运行和一致交付得到证明。
结尾
零氪认为，这场讨论说明，不能把传统冷板遇到的瓶颈直接当作单相液冷的最终上限。例如微软与Corintis的测试表明，针对热点重新设计结构，仍能在既定条件下取得明显改善。但这些结果也不足以证明单相能够持续满足所有新平台。接下来更值得关注的是：这些改善能否在实际供液温度、流量和压降限制下保持，以及批量产品能否长期达到相近表现。这将决定先进单相冷板能否从测试中的降温，走向下一代平台的规模采用。
文章来源：零氪1+1，仅代表作者个人观点，转载仅供读者参考。
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