人工智慧的浪潮正以驚人的速度重塑全球科技版圖,從雲端資料中心到邊緣運算,對算力的渴求已然成為一場無止境的軍備競賽。然而,在這場競賽的背後,一個往往被忽視卻攸關成敗的物理挑戰正日益嚴峻──散熱。當我們驚嘆於Nvidia、AMD等晶片巨頭發布的最新GPU(圖形處理器)擁有何等強大的效能時,也必須意識到,這些效能猛獸同時也是發熱巨獸。傳統的氣冷散熱,就像試圖用幾台電風扇去冷卻一座鋼鐵廠的熔爐,早已力不從心。這場由算力引爆的「高熱危機」,正催生一場橫跨整個科技產業的散熱技術革命,而台灣的科技供應鏈,正處於這場革命的核心風暴眼。
這不僅僅是技術的迭代,更是一場價值鏈的重構。過去,散熱在伺服器成本結構中或許只是個不起眼的配角,但如今,隨著單一晶片的功耗(TDP,熱設計功耗)從數百瓦飆升至驚人的上千瓦,散熱系統的價值正以數倍甚至數十倍的速度增長。從傳統的風扇、散熱片,到今日主流的液冷(Liquid Cooling)方案,再到未來瞄準終極效能的晶片級冷卻(Chip-level Cooling),這條技術演進路線圖不僅定義了AI伺服器的未來型態,更為掌握關鍵技術的廠商鋪開了一條通往巨大商機的康莊大道。對於台灣投資人而言,理解這場散熱革命的底層邏輯,並辨識出在全球供應鏈中成功卡位的台灣企業,無疑是掌握下一個科技成長週期的關鍵鑰匙。
算力的代價:為何AI巨頭一致轉向液冷懷抱?
要理解液冷的必要性,首先必須理解AI晶片為何如此「熱情」。AI運算,特別是模型訓練,需要在極短時間內進行天文數字般的平行運算,這意味著數百億個電晶體在晶片上高速開關,其過程必然伴隨巨大的能量消耗,而這些能量最終絕大部分會以熱的形式散發出來。
從氣冷到液冷:一場無法避免的物理革命
傳統伺服器主要仰賴氣冷散熱,原理相對簡單:透過風扇將冷空氣抽入機箱,流經CPU、GPU上方的散熱鰭片,將熱量帶走後再排出熱空氣。這種方式在晶片功耗低於500瓦時尚能應付。然而,Nvidia的Blackwell架構GPU功耗已突破1000瓦,而預計在2026年後登場的Rubin架構,其TDP更是上看2300瓦,甚至其高階版Rubin Ultra的功耗可能突破3000瓦。在如此高的熱密度下,空氣的比熱容和導熱效率都已遠遠無法滿足需求。繼續強化氣冷,意味著需要更大、轉速更高的風扇,這不僅會帶來難以忍受的噪音,更會消耗掉資料中心大量的電力,完全違背了全球追求的節能減碳(ESG)趨勢。
水的比熱容是空氣的數千倍,導熱效率也遠勝於空氣,這使得液冷成為必然的選擇。液冷技術透過冷卻液(通常是水或特殊介電液)流經與晶片緊密貼合的水冷板(Cold Plate),直接將核心熱源帶走,再經由管路輸送至冷卻液分配裝置(CDU)進行熱交換。整個過程安靜且高效,能顯著降低資料中心的整體耗能(PUE)。
全面液冷時代來臨:Nvidia與AMD的路線圖
這場轉變的號角已由產業龍頭吹響。Nvidia最新推出的GB200超級晶片伺服器機櫃,特別是其高階版本NVL72,其運算與交換器托盤(Tray)已全面導入液冷設計。更關鍵的是,下一代的GB300系統,不僅延續了此設計,更因交換器托盤中水冷板與快接頭(Quick Disconnects)數量的顯著增加,單一機櫃的液冷系統價值相較GB200提升了10%至20%。具體來看,GB300每組交換器托盤的水冷板數量從18個增加到27個,快接頭數量更是從零躍升至180個,這對供應鏈廠商而言是極為可觀的訂單成長。
Nvidia的競爭對手AMD也正迎頭趕上。其即將推出的MI400系列GPU,其對應的Helios伺服器機櫃也將導入液冷方案,並且此趨勢將延續至下一代MI500系列。不僅是GPU,雲端服務供應商(CSP)自研的ASIC(特殊應用積體電路)晶片也紛紛轉向液冷。例如,亞馬遜AWS的Trainium 3、Meta的MTIA等新一代AI晶片,都已規劃或正在導入液冷設計。這意味著,無論是通用GPU市場還是自研ASIC市場,液冷都已從「選項」變成了「標配」。根據產業研究機構預估,全球水冷板市場規模將在2024年至2030年間以高達47%的年均複合成長率(CAGR)擴張,到2030年市場規模有望突破200億美元,成長潛力驚人。
解構液冷供應鏈:台灣廠商如何卡位成功?
在這波巨大的液冷商機中,台灣廠商憑藉其在全球伺服器供應鏈中數十年累積的深厚基礎,以及快速應變的彈性,成功佔據了多個關鍵環節的核心地位,形成了一個緊密協作的產業聚落。
台灣「散熱雙雄」與供應鏈夥伴的黃金組合
提到台灣的散熱產業,奇鋐(Auras)與雙鴻(Auras Technology)無疑是兩座難以繞開的高峰。這兩家公司在Nvidia新一代液冷伺服器供應鏈中扮演著領導角色,主要供應技術含量最高的水冷板與負責液體流路分配的分歧管(Manifold)。它們不僅擁有先進的製程技術,更重要的是具備與伺服器代工大廠如廣達、緯創、鴻海等長期合作的默契,能夠在產品設計初期就參與其中,提供客製化解決方案。
除了雙雄之外,一個完整的液冷生態系正在成形。例如,奇鋐的子公司富世達(Fusda),憑藉其在精密轉軸領域累積的技術,成功切入高毛利的快接頭市場。快接頭是確保冷卻液在管路中高效流動且絕不洩漏的關鍵零件,其需求量隨著伺服器設計複雜度的提升而倍增。此外,系統級的整合能力也至關重要,台達電(Delta Electronics)憑藉其在電源管理領域的龍頭地位,延伸發展出完整的液冷系統解決方案,包括CDU、Sidecar(一種氣液熱交換設備)等大型機電整合產品,直接供應給一線的美系雲端大廠,展現了其從零件到系統的垂直整合實力。
與日系大廠的差異化競爭
若將目光擴及亞洲,日本在精密製造領域同樣擁有深厚的實力,但在這一波AI液冷革命中,台灣廠商展現了不同的競爭優勢。以日本電產(Nidec)或美蓓亞三美(MinebeaMitsumi)為例,這些日系巨頭長期以來在風扇馬達等精密零組件上擁有絕對的技術壁壘,是傳統氣冷時代的霸主。然而,液冷時代更強調的是模組化設計、系統整合能力以及快速響應客戶需求的彈性。
台灣廠商的優勢在於,它們更貼近伺服器組裝的生態系,能夠提供從水冷板、分歧管到快接頭的一站式服務,並與客戶共同開發。這種「協同作戰」的模式,相較於日系廠商專注於單一高精密度零件的「工匠精神」,更能適應AI產業快速迭代的節奏。可以說,如果日系大廠是提供最頂級引擎的專家,那麼台灣廠商則是打造整套高效能傳動與冷卻系統的整合大師,兩者在價值鏈中扮演了不同的關鍵角色。
終極戰場:晶片級冷卻的未來與健策的十年磨一劍
當整個市場都在為液冷的爆發式成長而興奮時,更具前瞻性的技術已在實驗室中醞釀。當未來AI晶片的功耗攀升至3000瓦甚至更高時,即便是目前最先進的液冷技術也可能觸及天花板。終極的解決方案,是將冷卻系統直接整合到晶片封裝層級,實現「晶片級冷卻」。
當液冷也不夠用:直達晶片核心的微通道技術
目前業界最關注的晶片級冷卻技術之一是微通道蓋板(Micro-channel Lid,簡稱MCL)。傳統的水冷板是「覆蓋」在晶片上方的金屬塊,熱量需要先穿過晶片封裝蓋、導熱介質(TIM),才能被水冷板帶走,中間存在多層熱阻。而MCL技術,則是將原本的晶片金屬保護蓋直接改造成一個內部蝕刻有微米級精密流道的散熱器。冷卻液可以直接在蓋板內部流動,距離熱源僅一步之遙,幾乎消除了中間的熱阻層,散熱效率可比傳統水冷板高出數倍。
這項技術的難度極高,它需要在極小的空間內蝕刻出複雜且均勻的微流道,並透過擴散焊接等高階製程將多層金屬板完美封合,既要保證液體絕不外漏,又要克服不同材料間熱脹冷縮不匹配所帶來的應力問題。這已不再是單純的機械加工,而是半導體與材料科學的交叉領域。
健策的潛在優勢與技術挑戰
在這片藍海市場中,台灣的健策(Jentech)被視為最具潛力的先行者。健策長期以來專注於CPU均熱片、插槽等精密金屬加工領域,累積了深厚的技術實力。其在MCL技術上的佈局已久,有望成為Nvidia在Vera Rubin Ultra世代或更未來產品的首家、甚至主要供應商。一旦MCL技術進入量產,其產品單價(ASP)預計將是傳統高階散熱片的9到10倍,這將為健策帶來脫胎換骨的營收貢獻。雖然該技術預計在2026下半年至2027年才會開始顯著放量,但市場已對其未來潛力寄予厚望。
總結而言,人工智慧驅動的算力競賽,正從根本上改變資訊產業的遊戲規則。散熱,已從一個不起眼的輔助角色,躍升為決定AI基礎設施成敗的核心瓶頸。這場從氣冷到液冷,再邁向晶片級冷卻的技術演進,是一條清晰可見且極具潛力的產業升級路徑。台灣的散熱相關企業,憑藉著深厚的產業根基、靈活的整合能力以及前瞻的技術佈局,在這條黃金賽道上佔據了絕佳的起跑位置。從奇鋐、雙鴻在液冷市場的領先地位,到台達電的系統整合方案,再到健策在下一代技術的潛力,一個結構完整、分工明確且具備國際競爭力的「散熱國家隊」已然成形。對於投資人來說,洞察這場由「熱」引發的「冷」革命,將是未來幾年掌握科技投資脈動的重中之重。


