新一代冷卻技術：浸沒式冷卻
現今AI晶片的需求快速成長，其伺服器的規格與規模要求也越來越高。伴隨高速運算及AI複雜工作負載所產生的散熱問題必須解決，因此，如何讓系統有效冷卻且降低運作成本，即為資料中心與AI伺服器亟需的解決方案。
為有效解決散熱問題，新一代冷卻技術—「浸沒式冷卻」(immersion cooling) 出現了。相比於傳統風扇或冷凍空調散熱方式，因為不需要大量的空氣流動，可以節省更多空間、降低能耗與營運成本，同時維持伺服器的穩定性，使晶片有更高的運算效能。
浸沒式冷卻技術運作原理
浸沒式冷卻 (immersion cooling) 屬於液冷技術的一種，其原理是直接將須散熱的高溫電子元件浸泡在冷卻槽中，冷卻液可充分地吸收晶片的熱能，達到迅速散熱的效果，以保持系統的運作溫度在安全範圍內。
為了達到最佳效果，冷卻液需使用不導電的液體，這樣才能確保在浸沒式冷卻過程中不會對電子元件造成任何影響。氟化液就是極為理想的選擇，因其良好的導熱性能和不導電的特性，已被廣泛使用於浸沒式冷卻系統中。
浸沒式冷卻系統分為單相和兩相，以下介紹兩者的運作方式：
單相浸沒式液冷
將伺服器完全浸泡在冷卻槽中，透過冷卻液的流動來傳導晶片的熱能，快速為晶片散熱；吸收熱能後溫度升高的冷卻液，再經由泵浦運送到冷卻塔排出熱能，降溫後的冷卻液回流至伺服器旁，持續不斷運作。
※簡單來說→透過冷卻液的流動來散熱。［液體單相］
兩相浸沒式液冷
將須散熱的高溫電子元件浸泡在冷卻槽中，晶片的熱能會傳導給冷卻液，冷卻液吸收熱量後相變為蒸氣，再用冷凝器使蒸氣凝結成液態，流回冷卻槽中，持續循環散熱，這樣的設計能夠更加有效地降低伺服器溫度、提升散熱效率。
浸沒式液冷技術不同於氣冷系統需要其他設備協作，簡易的散熱過程減少使用更多散熱設備，並且提高冷卻效率、減少能源使用。
※簡單來說→不僅靠冷卻液流動，同時靠氣化來帶走更多廢熱。［液氣兩相］
除了伺服器的降溫，氟化液還有哪些廣泛用途？
- 半導體製造廠
- 供氧系統清潔
- 噴霧劑配方
- 精密清潔
- 檔案保存
- 生物樣品保存
- 有機朗肯循環(Organic Rankine Cycle)
電子氟化液 PFPE 的特性
- 無色、無味、無毒性
- 熱穩定性佳
- 化學穩定性佳
- 材料相容性高
- 廣泛的液溫度區間
- 介電強度高，不導電
電子氟化液穩定的特性使其相當適合用於電子單相和兩相傳熱應用，提供快速導熱功能，並確保不會損害電子元件和線路，進而增加晶片運算效能。
在使用電子氟化液時，特別需要注意的是氟化液的工作溫度範圍，通常介於-60 °C~165 °C。因此在輸送氟化液的過程中，首先要留意輸送設備的耐溫問題，接著是液體是否存在洩漏風險。
電子氟化液的輸送 選用專業超低溫泵
電子氟化液作為冷卻液使用時，為了要快速吸收高溫電子元件所產生的熱量，因此必須保持極低的溫度。需搭配合適的泵浦來輸送，以保障整個系統的穩定運作。
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PTCXPUMP超低溫金屬磁力泵在電子氟化液輸送上的優勢
- 適用於超低溫製程，輸送時確保維持冷卻液溫度
- 防洩漏，確保安全運作
- 獨特結構設計，提高生產效率
- 低維護需求，延長設備使用壽命
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