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两相液冷也分高下:塔能泵驱系统如何超越市面其他两相方案?

2026/6/8 11:53:22     

从沸点固定到主动控温、从单机稳定到多机并联,塔能构建三大差异化技术壁垒

随着AI芯片功耗突破1000W,两相液冷凭借其高效换热和精准控温优势,正从“备选”走向“标配”。市场上多家厂商相继推出两相液冷产品,但技术路径和实际效果差异巨大——并非所有两相液冷都一样。

塔能科技近期公布的1000W模拟热源极限测试(等效热流密度600W/cm²)引发行业关注。在更早的实际项目中,塔能两相液冷系统已实现多机柜并联稳定运行、±1.5℃精准控温、泵耗占比低于5%。本文对比市场主流两相技术路径,解析塔能泵驱系统的三大

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差异化壁垒。

一、市场现状:两相液冷方案并不统一

两相液冷技术的核心原理是利用工质相变潜热,但在工程实现上存在多条技术路径:

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数据中心场景要求传热距离长(室内机柜到室外干冷器通常10-30米)、启动快(秒级)、可批量部署、易于维护,因此机械泵驱两相适合的技术路线。

然而,不同厂家的泵驱两相系统在控温方式、多机并联能力、泵耗控制、制造工艺上仍存在显著差异。塔能科技在长期项目实践中,在以下三个维度建立了明确的技术壁垒。

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二、壁垒一:泵驱主动控温 vs 固定沸点被动散热

部分两相液冷方案采用固定沸点工质,芯片温度由工质物性决定(如某氟化液常压沸点仅18℃)。这类系统在特定负载下工作良好,但存在明显局限:

·无法适配不同芯片:CPU佳工作温度55℃,GPU为70℃,FPGA为50℃——固定沸点系统只能选择一个折中值

·冬季过冷风险:低温环境下冷凝端压力过低,工质循环驱动力不足

·无法主动补偿:负载突变时被动响应,温度过冲较大

塔能采用泵驱主动控温技术:通过变频磁力泵调节系统压力,从而改变工质沸点。用户可根据芯片特性设定目标温度,系统自动维持。沸点可在25℃-85℃区间连续调节,控温精度±1.5℃(多项目实测)。在某异构计算集群中,塔能通过分区管路设置不同压力,同时为CPU(55℃)、GPU(70℃)、FPGA(50℃)提供各自佳工作温度。

三、壁垒二:多机并联稳定性 vs 流量不均与“烧干”风险

数据中心通常需要为数十甚至数百台服务器同时提供液冷。多冷板并联时,各支路压降差异会导致流量分配不均——部分冷板流量过大、部分过小。流量过小的冷板内工质可能被完全汽化,出现“烧干”现象,导致温度失控。

这是两相液冷工程化中公认的难点。部分同类型技术路线产品受结构限制,仅限于单机柜演示,在大规模部署时暴露出稳定性问题。

塔能开发的分布式泵驱两相架构,通过以下设计解决了并联稳定性:

·每路冷板入口配备电子膨胀阀,可独立调节过冷度

·控制器实时监测各冷板出口温度及干度,动态调整阀门开度

·CDU采用环形供液管路,减少远端压降

·单台CDU支持多24个冷板稳定并联

某芯片研发企业的机房内混合部署了多个品牌AI服务器,总功率350kW。塔能为其部署了14个机柜(4个芯片级+10个背板级),系统已连续运行超一年,期间无任何因流量不均导致的温度异常。

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四、壁垒三:低泵耗与高可靠性 vs 高能耗与泄漏风险

两相液冷理论上比单相液冷节能,但不同厂家的泵耗差异很大。部分厂家方案采用大功率增压泵以保证远距离传输,泵耗占比可达10%以上,削弱了节能优势。

塔能通过优化管路流道设计、选用低阻力工质、采用高效磁力泵,将泵耗占比控制在5%以下。对比常规单相水冷板方案泵耗占比12%-20%,塔能两相每年可额外节省泵耗电费超百万元(以4000张GPU集群计)。

在可靠性方面,塔能采用全焊接密封管路和军工级密封接头,出厂前经氦质谱检漏,泄漏率低于1×10⁻⁶ Pa·m³/s。工质为环保介电液体,不导电、无腐蚀,即使发生极端泄漏也不会损坏服务器。相比之下,部分厂商采用橡胶密封圈+快接头的结构,长期运行存在渗漏风险。

五、市场其他两相方案为何难以复制?

两相液冷的技术门槛并非“知道原理就能做出来”,而是体现在工程化细节:

·微通道加工精度:0.5mm通道需精密数控铣削,公差±0.03mm,表面粗糙度Ra<0.8μm,国内能稳定量产的厂商极少

·工质兼容性:不同工质与密封材料、冷板金属的兼容性差异巨大,需要长期浸泡测试

·控制算法:多并联场景下,如何根据芯片实时功耗动态调节电子膨胀阀,需要大量实验数据训练模型

·成本控制:将两相系统做到与单相水冷板仅高20-30%的价位,需要规模化和供应链整合能力

塔能依托与国内顶尖高校的联合研发中心,在以上领域持续投入,形成了先发优势。

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六、客户如何辨别真正的两相液冷实力?

建议采购方在评估两相液冷供应商时,关注以下五个问题:

1.是否有公开的极限热流密度测试数据? 塔能已公布600W/cm²,验证了冷板能力。

2.是否支持多机柜并联部署? 索要≥10个机柜的已交付案例。

3.控温精度是否为现场实测数据? 警惕“实验室可达±0.5℃”等宣传,要求提供第三方或项目验收数据。

4.泵耗占比是多少? 要求提供满载时的泵耗实测值。

塔能两相液冷,不止降温,更能精准控温——±1.5℃,让算力始终在线。

【技术补充说明】

Q:塔能的两相方案与其他厂商的方案有何不同?

A:市场上多数企业产品聚焦单相液冷路线,以单相液冷和系统集成为主,塔能专注于泵驱两相核心技术,在主动控温、多机并联稳定性和微通道工艺上有明确技术壁垒。

Q:其他两相方案宣称的“热流密度能力”为什么往往低于塔能?

A:部分厂商采用毛细驱动或固定沸点方案,极限热流密度通常低于300W/cm²。塔能通过泵驱主动调节和微通道几何强化,实现600W/cm²工程化能力。

Q:塔能两相液冷的成本为何能做到与单相接近?

A:通过规模化生产、供应链整合和标准化设计,塔能已将两相系统成本压缩至仅比单相高20-30%,远低于行业早期预期。

塔能(江苏)科技有限公司专注于两相液冷产品与整体散热解决方案,核心产品覆盖芯片级冷板、机柜背板级散热系统、泵驱两相CDU及集成冷站。公司已获得高新技术企业、江苏省民营科技企业等资质,拥有多项专利与软件著作权。

标签: #两相液冷 #泵驱系统 #技术壁垒 #塔能两相液冷 #液冷选型

(注:本文技术对比基于公开行业资料及塔能内部测试数据。市场其他方案描述均为技术路径客观比较,不针对具体厂商。)