Immersion Cooling

定義

• 浸沒式冷卻：液冷技術的一種，將伺服器直接浸入不導電的介電冷卻液，利用液體直接吸收零組件產生的熱能。
• 省去伺服器風冷零件：硬體不再依賴 風扇、散熱鰭片、導熱銅管 進行主要散熱，可提高 冷卻效率、設備密度。

優勢

• 伺服器密度提高：不必保留大量 氣流、風扇 空間，可讓運算設備配置更加緊密。
• 冷卻用電下降：降低 風扇、空調系統 負擔，有助改善資料中心 PUE (Power Usage Effectiveness)。
• 機房噪音降低：大量移除高速運轉的伺服器風扇，可明顯降低設備噪音。
• 機械零件減少：減少風扇等易耗損元件，可降低部分維護需求。

應用

• 高功率運算需求增加：HPC、AI 伺服器功率密度持續提高，使傳統氣冷逐漸面臨散熱極限，推升浸沒式冷卻需求。
• 技嘉提供 2 類方案：技嘉同時提供 單相、兩相 浸沒式冷卻設備、相容伺服器。
• KDDI 導入單相方案：技嘉伺服器曾應用於 KDDI 貨櫃型浸沒式液冷小型資料中心。
• 兩相案例降低機房耗能：技嘉案例顯示，半導體業者導入兩相浸沒式冷卻後，機房總耗能降低 30%，PUE 降至 < 1.08。

運作方式

Single-Phase Immersion Cooling

• 冷卻液全程維持液態：伺服器浸入介電液體後，冷卻液吸熱升溫，但不發生相變。
• CDU 負責冷卻液循環：CDU (Coolant Distribution Unit) 將高溫冷卻液送往熱交換器，再把熱量傳遞至 建築冷水系統／外部環境。
• 冷卻液循環使用：降溫後的介電液體重新流回槽體，持續吸收伺服器熱能。

Two-Phase Immersion Cooling

• 冷卻液吸熱後汽化：伺服器浸入低沸點介電液體，發熱元件使冷卻液沸騰，藉由汽化帶走大量熱能。
• 蒸氣冷凝後回流：蒸氣上升至冷凝器後重新液化，再流回槽內形成封閉循環。
• 相變提高帶熱能力：利用 液態、氣態 之間的相變吸收熱能，散熱機制不同於單相系統的液體循環。

單相、兩相 比較

• 單相不發生相變：主要依靠 液體循環、熱交換器 將熱帶離設備。
• 兩相利用沸騰散熱：冷卻液吸熱汽化，再經冷凝器液化回流。
• 系統複雜度不同：單相技術相對成熟，控制較直觀，兩相具更高散熱潛力，但對 冷卻液、密封、冷凝系統 要求更高。