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把芯片泡进液体里，「兰洋科技」推出浸入式液态散热整体解决方案

散热是所有电子器件都必须考虑的问题 ， 如果不进行任何散热处理 ， 满负载运行的芯片温度会迅速过温保护 ， 数据中心的芯片在工作状态下表面温度也能达到70-80℃ ， 过高的温度不仅会影响元器件寿命 ， 还会导致设备出现卡顿、死机等硬件问题 ， 同时还会带来更高难度的使用维护工作 。
最近36氪接触到了一家提供浸入式液态散热整体解决方案的初创公司「兰洋科技」 ， 该公司成立于2019年 ， 通过自主研发的热流建模、浸入导热液体、镀膜技术核心技术 ， 开发出可以对标风冷成本的浸入式液态散热方案 。 公司目标客户主要为PC、IDC、5G基站、手机及投影仪等厂商 ， 目前的产品包括导热液、散热模块物理结构等在内的浸入式液态散热整体解决方案 。 公司已于2020年与雷神台式机合作推出了浸入式液态散热小型台式主机
把芯片泡进液体里，「兰洋科技」推出浸入式液态散热整体解决方案文章插图
【把芯片泡进液体里，「兰洋科技」推出浸入式液态散热整体解决方案】与雷神台式机合作推出了浸入式液态散热小型台式主机
据有关研究统计 ， 全国数据中心2018年的总用电量为1608.89亿千瓦时 ， 相当于三峡大坝的全年发电量 。 其中 ， 制冷系统的运转 ， 占据总能耗的40% 。 为了降低电子元器件温度 ， 目前市面上主流方案利用物理环境被动散热（如降低空间温度）、利用风冷或是水冷主动散热 。 比如Facebook把数据中心靠近北极圈的瑞典森林中；PC电脑普遍采取风机散热的方式；而阿里和浪潮服务器都使用了液冷散热的方案 。
与传统散热方式相比 ， 浸没式液冷技术的散热效率更高 ， 但成本也相对更高一些 ， “这也是为什么浸没式液冷技术还没能快速普及的原因 ， 散热能力与付出成本的平衡点还在摸索当中 。 ”兰洋科技联合创始人莫景杰告诉36氪 ， “目前 ， 兰洋的浸没式液冷技术比传统风冷散热效率可提高至少6倍 ， 但价格上却可以做到应用于消费端的水平 。 ”
拆解浸没式液冷技术 ， 其核心包括导热液体的性能、适配不同场景的针对性浸没式液冷方案设计 。
具体来说 ， 兰洋科技采用的浸入导热液体 ， 具有低腐蚀性、低粘滞度、高化学稳定性、高绝缘性、高液体流动力、高热传导性能、无毒无味等特性、18-25年无需更换 。 “目前市面上浸入式液体散热材料多使用氟化液 ， 该类液体具有一定毒性 ， 而且工作时需沸腾 ， 因此噪音大 。 除此之外 ， 它的成本很高 ， 散热效果不稳定、体积也相对较大 ， 不能用于民用 。 ”莫景杰说 。
在具体方案设计上 ， 兰洋科技CTO林子杰告诉36氪 ， 在接到需求之后 ， 我们会根据不同的散热诉求建立不同的热流模型 ， 计算出热传导率 ， 再根据热传导要求来制备浸入导热液、设计相应的热流道和散热模组 。
“最直观的判断 ， 比如手机和PC的散热量大小和速度都小于大型变压器、IDC、5G基站 ， 因而对于不同场景给出的方案是不一样的 ， 但同类场景的需求基本一致 。 ”林子杰说 。
据悉 ， 兰洋科技的热流建模是基于颗粒材料热传导的离散元结构模型 ， 从接触面的固体和液体的材料特性入手 ， 采用颗粒处理与流体接触的固体表面结构 ， 使导热液体与最外层固体材料之间的热传导性得到提高 。 基于材料本身性质对该模型进行模型分析得到的热传导性能相较传统方式连接固液材料所得数值提高了33%-48% ， 实际提高热传导率约为35% 。
以兰洋科技与雷神台式机合作推出的台式主机为例 ， 除了加入浸入导热液之外 ， 兰洋科技还在机箱流体腔室内部增加若干小涡轮 ， 进一步提高了导热性 ， 同时还在外部加入了一个散热模组 ， 可使液体经由导管回流至腔体内部形成一个散热闭环 ， 与芯片达到最大的热交换效率 。 效果上 ， 在室温28°C ， 顶级硬件双重烤机的极限环境下 ， 该主机的CPU与GPU工作温度与室温的温差可以控制在50°C以内 ， 达到芯片的最佳温度 。


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