2026 OCP China Day开放计算技术大会于北京重磅举办,这是OCP深耕中国市场的第七届行业盛会,由OCP开放计算社区与OCTC开放计算标准工作委员会联合主办,汇聚全球头部云厂商、芯片企业、算力基础设施服务商及行业技术专家齐聚一堂。
大会聚焦AI数据中心、全域算力互联、绿色数据中心、边缘连续计算等前沿赛道,深度分享开放计算全栈技术标准、生态共建成果与规模化落地实践。
中航光电液事业部产品经理李进宝登台,围绕当前千卡级 AI 智算机柜高热难题,系统性拆解市面三类主流整机柜液冷架构,详解全套液冷互联硬件组件,分析芯片与机柜功耗暴涨带来的散热瓶颈,分享盲插、冷板、模块化运维三大核心液冷技术,并前瞻三类下一代极限散热方案。
本次分享聚焦大模型智算场景整机柜液冷全链路技术,伴随 AI 芯片功耗突破 2000W、单机柜功耗攀升至数百千瓦,传统风冷彻底达到性能天花板,整机浸没、背板直冷、芯片冷板等液冷方案成为算力落地刚需,本次完整拆解架构选型、硬件配套、工程落地与未来技术演进。
本次分享分为四大核心板块:第一,智算中心主流液冷整机柜架构分类与优劣势;第二,AI 算力爆发下整机柜面临的多重散热挑战;第三,整机柜液冷核心流体、散热技术与头部云厂商落地案例;第四,面向 3000W + 超高功耗芯片的下一代液冷技术展望。
当前行业不会出现单一垄断架构,单面盲插、前后正交、中置背板三种形态将长期并行,适配不同算力规模需求:
1、单面盲插架构:服务器与交换机采用线缆背板互联,结构简单、技术成熟,代表方案为百度天池,适合常规超节点集群;
2、前后正交架构:计算与交换节点正反对插、正交连接器互联,算力扩容灵活,但液冷接头数量多、对位精度要求极高,阿里磐久属于此类;
3、中置背板架构:依靠 PCB 中板完成信号与水路对接,盲插容错率高、运维插拔便捷,但整机存在单点故障风险,定制化改造成本更高。 三类架构均可适配不同规格 AI 加速卡,厂商可根据集群规模灵活选型。
套标准化整机液冷系统由四大核心零部件组成,中航光电可提供全栈配套:
1、芯片级冷板组件:覆盖 AI 超节点、GPU/NPU、通用 CPU、交换机、光模块全品类冷板;
2、机柜水路分配歧管 Rack Manifold:统筹机柜内部各路冷板流量分配;
3、标准化液冷盲插快接头 QD:兼容 NVIDIA MQD、OCP/Intel UQD、PBMC、BMQC 全行业规范;
4、机柜内置 CDU 制冷单元:主流采用 In-Rack 内置式设计,单机柜水路独立循环,故障互不干扰,扩容模块化、水质管控简单,同时保留集中供液 CDU 作为备选方案。
AI 芯片 TDP 呈现指数级上升趋势:2020 年 A100 仅 400W,2023 年 H100 达到 700W,2024 年 B200 突破 1000W,2026 年 Rubin 系列芯片最高可达 2500W,行业预测 2027 年新一代芯片功耗将突破 3000W。
对应整机柜功耗同步飙升:传统通算机柜仅 30kW,当前主流智算机柜普遍 100kW 以上,阿里盘古、英伟达 576 节点整机柜功耗最高突破 600kW,芯片局部热点热流密度超 200W/cm²,风冷完全无法承载,全液冷成为智算中心落地硬性要求。
完整液冷工程落地依托三大底层技术,层层支撑高密度算力散热:
1、整机柜盲插流体技术:包含 QD 盲插对接、浮动补偿歧管、全域均流分配、防喷溅密封四大关键工艺,解决多规格服务器混插时水路流量不均、插拔漏液难题;
2、冷板式高效散热技术:采用歧管微通道冷板,配套热阻 / 流阻优化、多路流量均衡、光模块浮动补偿、轻量化材料设计,从芯片端直接带走核心热量;
3、模块化运维设计技术:各类芯片冷板标准化模块化,支持串并联灵活组合,单支路独立可维护,歧管快拆结构大幅降低机房运维难度。
两套成熟量产超节点液冷机柜实拍案例:左侧为阿里磐久 128 节点前后正交液冷整机柜,右侧为百度天池 72 节点单面盲插液冷整机柜,两套方案均已在 2025 年大型行业峰会公开落地,覆盖国内头部大模型训练集群,验证中航光电全套液冷互联组件工程可靠性。
面向未来 3000W~5000W 超高功耗芯片,三大前沿散热路线同步研发推进:
1、两相歧管射流冷却:依靠气化潜热大幅提升散热上限,工质流量更低、整机能耗更小;短板在于气液回路控制复杂,局部热点均衡难度高;
2、金刚石铜复合微通道冷板:复合基材导热系数最高 800W/m・K,横向均热能力极强;瓶颈是复合材料加工难度大、成本高昂,暂无统一行业标准;
3、芯片基底嵌入式微流冷却:冷却通道直连芯片基底,热点点对点精准散热,散热极限突破 3000W/cm²;缺点是必须配套定制芯片封装,微通道易堵塞、水路流阻偏大。 长远伴随太空算力、星地协同算力发展,行业还将持续诞生全新散热技术路线。
AI 算力密度持续突破硬件散热边界,全液冷已经成为智算中心不可替代的底层底座。中航光电液冷事业部将持续深耕整机柜架构、流体盲插、芯片冷板全链条技术研发,同步跟进两相冷却、嵌入式微流等前沿方案,为各类千卡、万卡超节点集群提供稳定可靠液冷整体解决方案,筑牢算力散热根基。


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