日前，北京大学力学与工程科学学院能源与资源工程系宋柏研究员创新性地提出“歧管—微射流—锯齿微通道”复合嵌入式微流结构，使用单相水作为冷却液，实现了3000W/cm²的超高热流密度芯片冷却，同时将单位面积冷却功耗降低至0.9W/cm²——相当于每消耗1份电量就可以带走超过3000份热量，为下一代高性能芯片热管理提供了重要路径。
该技术采用标准硅基MEMS工艺制造，与现有集成电路产线兼容，在考虑产业化潜力的前提下，推动了芯片冷却技术极限散热能力的探索。
AI推动液冷技术发展
嵌入式液冷是把液体冷却系统“集成进”芯片或封装内，而不是像传统方式那样把散热器挂在芯片外边，具有降低能耗、降低噪音和节省空间等优势。
AI技术快速发展提升算力需求，推动GPU市场快速增长，但散热是目前遇到的最大问题。例如，英伟达Blackwell架构芯片单芯片功耗已突破1200W，GB300服务器单机柜功率密度高达120kW，传统的风冷方案已无法满足芯片的散热需求。
在此背景下，几乎所有芯片和数据中心厂商将目光投向液冷。例如英伟达早在2022年就推出液冷GPU——A100 80GB PCIe。英特尔也展示过嵌入式液冷原型，将铜制微通道冷却块直接安装在CPU封装顶部，冷却功率可达1000W。
数据中心是耗能大户，截至2023年底，中国在用数据中心的总用电量约占全社会用电量3%。为降低数据中心能耗，我国多次发布政策，鼓励企业采用新技术、新工艺、新设备。2023年的《关于深入实施“东数西算”工程加快构建全国一体化算力网的实施意见》，明确表示要推进数据中心用能设备节能降碳改造，推广液冷等先进散热技术。
随着AI数据中心的扩容，液冷市场也快速扩大。中研普华报告预测，到2030年搭载AI算法的液冷系统将占据60%市场份额，其全生命周期成本较传统方案降低22%。