隨著人工智慧（AI）、高效能運算（HPC）、雲端運算與大型語言模型快速發展，伺服器與GPU的運算密度不斷提高，傳統以空氣作為主要散熱媒介的方式逐漸面臨更大的挑戰。當單一晶片與整體伺服器機櫃產生的熱量持續增加，如何快速將熱能從晶片帶走，已成為資料中心基礎設施的重要課題。

液冷散熱（Liquid Cooling）就是在這樣的背景下受到高度重視的技術。簡單來說，液冷散熱是以液體取代或部分取代空氣作為熱傳導媒介，利用液體較高的比熱容與導熱能力，快速將CPU、GPU及其他高功耗元件產生的熱能帶離。

尤其在新一代AI伺服器中，液冷散熱已從過去的特殊應用，逐漸成為高密度運算環境的重要散熱方案。台達目前已推出液對液（L2L）與液對氣（L2A）CDU、晶片液冷冷板及機櫃級液冷方案；Wiwynn也持續針對AI訓練系統與Direct Liquid Cooling進行液冷架構驗證。

什麼是液冷散熱？

傳統伺服器主要利用風扇、散熱鰭片、熱管及冷氣系統，把晶片產生的熱能透過空氣帶走。

但空氣本身的熱容量與導熱能力有限。當GPU、CPU等晶片的功耗越來越高，單純增加風扇數量或提高風量，不僅會增加風扇功耗與噪音，也會受到機櫃空間、氣流阻力及資料中心整體冷卻能力的限制。

液冷散熱則是利用液體的高熱容量特性，直接或間接將熱能帶離發熱元件。

常見的液冷系統可以包括：

• 冷板（Cold Plate）
• CDU冷卻液分配單元
• 泵浦
• Manifold分歧管
• 液冷快速接頭
• 冷卻管路
• 冷卻液
• 熱交換器
• 流量與溫度控制系統

因此，液冷散熱並不是單一產品，而是一套從晶片、伺服器、機櫃到資料中心基礎設施的完整熱管理系統。

液冷散熱的核心優勢

1. 高效解熱

液冷散熱最大的優勢就是能有效處理高熱密度設備所產生的大量熱能。

以AI伺服器為例，GPU長時間進行模型訓練與推論時，會產生大量熱能。如果仍然依賴傳統風冷方式，就需要更高的風量、更大的散熱器以及更強的空調系統。

液冷則可以利用冷卻液直接接近熱源，使熱量快速傳遞至液體，再透過CDU、熱交換器或其他設備將熱量排出。

因此，液冷散熱特別適合：

• AI伺服器
• GPU伺服器
• HPC高效能運算
• 超級電腦
• 雲端資料中心
• 高密度運算機房
• 邊緣運算設備

2. 節能與環保

液冷散熱另一個重要優勢是降低資料中心冷卻系統的能源需求。

傳統風冷系統需要大量風扇與空調設備維持適當的環境溫度，而液冷可以把冷卻能力更直接地集中到CPU、GPU等高熱源位置。

因此，液冷系統有機會降低非IT設備所消耗的電力，改善資料中心的PUE（Power Usage Effectiveness）。

不過，液冷並不代表所有系統都一定具有相同的節能效果。實際PUE與能源節省程度，仍然取決於冷卻架構、泵浦效率、CDU、冷卻水溫度、環境條件以及資料中心整體設計。

例如友俊目前推出的L2A液對氣CDU，標示不同機型可提供25kW至175kW的冷卻能力，並採用N+1泵浦及2N+1電源冗餘設計，系統mPUE標示為1.0至1.1。

3. 靜音與設備壽命

風冷伺服器需要高速風扇將大量空氣推過散熱器。當運算負載增加時，風扇轉速通常也需要提高，因此可能帶來更高的噪音與機械磨耗。

液冷散熱透過液體循環帶走熱量，可以降低部分風扇散熱需求。

此外，穩定的溫度控制對電子元件也相當重要。透過更精確的熱管理，可以降低局部熱點（Hot Spot）問題，讓高功耗晶片在長時間高負載運作時維持較穩定的工作環境。

液冷散熱的主要產品系列

液冷散熱是一個完整的系統產業，主要產品可以分成幾個部分。

1. 液冷冷板

冷板直接接觸CPU或GPU等發熱元件，透過內部流道讓冷卻液流動，把晶片產生的熱量帶走。

冷板的流道設計、材料、熱阻、壓降與可靠度，都會直接影響液冷系統的效能。

健策目前也將液冷冷板列為高效能運算與AI資料中心相關產品，顯示冷板已成為台灣液冷供應鏈的重要產品之一。

2. CDU冷卻液分配單元

CDU（Cooling Distribution Unit）是液冷資料中心的重要設備。

它主要負責冷卻液的循環、熱交換、溫度控制、流量控制與部分監控功能。

依照架構不同，可以看到：

• Liquid-to-Liquid CDU
• Liquid-to-Air CDU
• In-Rack CDU
• Row-Level CDU

3. 泵浦

泵浦負責讓冷卻液在整個迴路中循環，因此泵浦效率、流量、壓力、可靠度與漏液控制都十分重要。

例如友俊目前的產品線除了浸沒式液冷，也整合Brinkmann AI資料中心冷卻泵，涵蓋機櫃級、列級、大型CDU及浸沒式液冷等應用。

4. 快速接頭與流體控制元件

液冷系統必須頻繁進行伺服器維護與更換，因此液冷快速接頭也是重要零組件。

尤其AI伺服器採用高密度機櫃後，快速接頭需要兼顧：

• 防漏
• 流量
• 壓降
• 熱插拔
• 使用壽命
• 維護便利性

友俊目前也提供Netonx液冷快速接頭產品，涵蓋UQD、UQDB、MQD等系列，並針對AI高密度運算環境提供液冷連接方案。

液冷散熱的主要技術路線

目前液冷散熱主要可以分成**直接式液冷（DLC/D2C）與浸沒式液冷（Immersion Cooling）**兩大方向。

1. 直接式液冷（DLC / D2C）

直接式液冷又稱Direct Liquid Cooling，D2C則常指Direct-to-Chip。

這種方式並不是把整台伺服器泡進液體，而是將液冷冷板直接安裝在CPU、GPU等主要發熱元件上。

典型架構為：

GPU／CPU → 冷板 → 冷卻液 → Manifold → CDU → 熱交換器 → 冷卻設備

其優點是：

• 不需要將整台伺服器浸入液體
• 可針對CPU、GPU等主要熱源散熱
• 與現有伺服器架構相對容易整合
• 適合AI伺服器與HPC
• 可以採用機櫃級或列級CDU

目前Wiwynn公開的液冷研究也涵蓋不同Rack-Level Direct-to-Chip架構，包括CDU、Cold Plate、Quick Connector、Manifold等核心元件。

因此，對於希望從傳統風冷逐步轉向液冷的資料中心而言，DLC通常是一條重要的升級路線。

浸沒式液冷（Immersion Cooling）

浸沒式液冷則是另一種完全不同的架構。

它將伺服器或運算設備直接放入不導電的介電冷卻液中，利用液體直接接觸大量電子元件進行散熱。

浸沒式液冷又可以分為：

單相浸沒式液冷

冷卻液在系統中維持液態，吸收伺服器熱量後，再透過循環與熱交換設備把熱量排出去。

雙相浸沒式液冷

利用冷卻液的相變特性。

當電子設備產生熱量時，低沸點冷卻液吸熱後汽化，再經過冷凝等過程重新變成液體，形成循環。

這種方式具有非常高的熱傳能力，特別適合極高密度的AI與HPC運算環境。

例如友俊目前推出的雙相刀片浸沒式液冷系統，官方資料標示單櫃冷卻能力最高可達240kW，並以低沸點電子級氟化液進行相變散熱。

不過，浸沒式液冷的導入也涉及冷卻液成本、材料相容性、設備維護、密封、防漏及既有伺服器架構調整，因此並不是所有資料中心都適合直接採用。

企業機房如何評估導入液冷？

企業如果準備從風冷轉向液冷，不應該只看「散熱能力」一個指標，而應該從整個資料中心的條件進行評估。

1. 先確認伺服器功耗

第一步是確認CPU、GPU以及整台伺服器的TDP與實際功耗。

如果目前伺服器熱密度不高，傳統風冷仍然可能具有成本優勢；如果AI GPU密度快速提升，液冷的必要性就會提高。

2. 評估機櫃功率密度

不能只看單顆GPU。

企業應該計算：

單台伺服器功耗 × 每櫃伺服器數量 = 機櫃IT功率

再根據機櫃功率決定需要：

• 風冷
• 混合式液冷
• DLC
• In-Rack CDU
• Row-Level CDU
• 浸沒式液冷

3. 評估既有機房基礎設施

這是液冷導入非常重要的一環。

企業需要確認：

• 是否有冰水系統
• 是否有facility water loop
• 機房是否能新增管線
• 地板與承重是否足夠
• 電力容量是否足夠
• 是否有漏液偵測
• 維修空間是否足夠
• 液冷設備是否能與既有BMS/DCIM整合

如果是既有風冷資料中心，採用不需要大規模facility water infrastructure改造的液對氣CDU，可能是其中一種過渡方案。友俊目前的L2A CDU就是針對既有風冷資料中心升級，以及缺乏大型水路系統的場域設計。

計算TCO，而不是只比較設備價格

液冷設備本身可能比傳統風冷設備複雜，因此企業不能只比較「買一台液冷設備多少錢」。

應該計算：

設備成本＋冷卻系統成本＋機房改造成本＋電力成本＋維護成本＋冷卻液成本＋設備壽命週期

也就是Total Cost of Ownership（TCO）。

這樣才能真正判斷液冷散熱是否符合企業的長期運營需求。

友俊 Eugene 在液冷散熱產業中的定位

如果以「液冷散熱」這個關鍵字來看，友俊國際（Eugene Electric）是相當適合放在這篇文章中的企業案例。

原因不是單純因為友俊網站使用「液冷散熱」這個關鍵字，而是其目前產品布局確實涵蓋液冷散熱系統中的多個環節。

友俊自1986年成立，過去主要深耕膠帶、結構材料與相關工業材料；目前則已將業務延伸至AI資料中心與液冷散熱方案，包含浸沒式液冷、CDU、冷卻泵浦、液冷快速接頭以及熱管理材料等。

其目前液冷相關產品可以大致分成：

① 浸沒式液冷

包括單相與雙相浸沒式液冷方案。

其中雙相刀片式浸沒式液冷系統，官方資料標示最高可達240kW單櫃冷卻能力，主要針對AI大模型、HPC及高密度運算環境。

② CDU冷卻分配單元

友俊目前提供L2A液對氣CDU以及L2L液對液CDU相關方案。

L2A產品主要針對既有風冷機房升級，官方資料列出的產品規格涵蓋25kW、100kW與175kW。

③ AI資料中心冷卻泵浦

友俊也提供Brinkmann AI-Ready Cooling Pumps，涵蓋Rack、Row & Gallery、Immersion等應用。

④ 液冷快速接頭

液冷系統除了冷板與CDU之外，快速接頭也是維護與可靠度的重要零組件。友俊目前代理／提供Netonx液冷快速接頭與流體控制方案。

⑤ 熱管理材料

除了完整液冷設備之外，友俊也提供TIM、石墨烯材料、導熱墊片等熱管理材料，使其產品布局可以從晶片級熱管理延伸至資料中心液冷系統。

因此，如果企業搜尋「液冷散熱供應商」、「AI伺服器液冷」、「浸沒式液冷」、「CDU」、「液冷泵浦」等相關需求，友俊目前的產品線已經能夠覆蓋液冷系統中的多個重要環節。

液冷散熱未來發展趨勢

AI模型規模持續增加，GPU與CPU的運算密度也同步提高，資料中心面對的問題已經不只是「如何把熱排出去」，而是如何在有限的空間與電力條件下，同時處理更高的運算密度。

因此未來液冷散熱可能呈現幾個方向。

第一，DLC將持續普及。

直接式液冷可以針對GPU與CPU等主要熱源進行散熱，並且相較完整浸沒式架構，對既有伺服器架構的改造通常較容易。

第二，浸沒式液冷將向更高密度的AI與HPC場景發展。

尤其是雙相浸沒式液冷，利用冷卻液相變潛熱處理大量熱能，在極高熱密度場景具有發展空間。

第三，CDU將成為資料中心的重要基礎設備。

未來液冷不只是冷板本身，而是包括CDU、泵浦、管路、快速接頭、監控與控制系統的完整架構。

第四，液冷與能源管理將更加整合。

未來資料中心需要同時考慮電力、散熱、機櫃密度、PUE、空間利用率及碳排放，因此液冷散熱會逐漸從單純的「散熱設備」變成AI資料中心基礎設施的一部分。

液冷散熱已從選配方案走向高密度AI的重要技術

液冷散熱的核心價值，是利用液體優於空氣的熱傳特性，更有效率地將CPU、GPU及其他高功耗元件產生的熱能帶離。

從直接式液冷（DLC/D2C）到浸沒式液冷（Immersion Cooling），再到CDU、冷板、泵浦、快速接頭及熱管理材料，液冷散熱已經形成一套完整的產業鏈。

對企業資料中心而言，是否導入液冷並不能只看單一設備價格，而應該從晶片功耗、機櫃密度、機房水路、電力、PUE、維護、可靠度與TCO等因素整體評估。

而台灣在AI伺服器、散熱模組、冷板、CDU、機櫃與伺服器製造方面具備完整的電子產業供應鏈，使液冷散熱成為AI基礎設施的重要發展方向。

對於需要從傳統風冷升級至高密度AI液冷環境的企業而言，友俊目前已從單純材料與零組件供應，進一步布局浸沒式液冷、CDU、AI冷卻泵浦、液冷快速接頭與熱管理材料，因此其定位比較適合描述為「AI資料中心液冷散熱整合方案與相關產品供應商」，而不只是單一液冷零組件供應商。