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2025.11.6 PM 21:35 財商智匯 https://goseekwealth.com
崛起背景與必要性:AI 驅動的散熱革命
MLCP/MCL的出現,是為了對人工智慧(AI)與高效能運算(HPC)下,元件功耗急劇攀升所引發的散熱危機
高功耗與大算力需求
隨著生成式人工智慧(AI)的崛起,市場對大算力與高速資料處理的需求急遽升高。這促使半導體元件朝向高頻寬與高算力邁進。AI加速器的功耗正飆升至數千瓦,例如 NVIDIA 新一代的 Rubin GPU 熱設計功耗(TDP)可能飆升至 2,300W,遠超前代產品。
傳統方案失效
在單一封裝熱設計功率(TDP)動輒超過千瓦等級的情況下,系統的散熱瓶頸日益嚴峻。傳統的風冷(Air Cooling)已難以滿足需求,因此散熱技術必須從傳統氣冷全面轉向液冷解決方案。
異質整合的挑戰
半導體架構已轉向追求將多顆功能各異的晶片整合於單一封裝的異質整合(Heterogeneous Integration, HI)熱通量,帶來新的散熱挑戰。液冷散熱(Liquid Cooling)因具備高效熱傳能力,正迅速成為支撐 AI 與 HPC 應用持續發展的關鍵熱管理技術。
MLCP/MCL 技術定義與優勢
MLCP(Microchannel Lid Cold Plate,微通道蓋板冷卻)或MCL(Microchannel Lid,微通道蓋板)是一種將冷卻功能下沉到半導體封裝層級的創新技術。
技術原理
MLCP 的設計核心是將原本位於系統端的冷卻功能延伸到晶片封裝。它將「蓋板(Lid)與水冷板(Cold Plate)」整合於一體。具體做法是在晶片蓋板上蝕刻出微型水道(微流道),讓冷卻液直接貼近晶片流動。
散熱效率提升
此設計大幅縮短了熱傳路徑並減少了介面層,同時放大換熱面積,藉此大幅提升散熱效率並降低資料中心整體能耗。MLCP 採用真空腔內液體的蒸發、冷凝循環傳熱,被視為下一階段散熱加值的關鍵元件。
市場導入與時程預期
MLCP/MCL 的導入主要由高階 AI 平台推動,且已進入驗證與試產階段。
挑戰與高昂的成本影響
儘管 MLCP 效率高,但其帶來的技術挑戰和成本壓力也相當顯著。
維修與可靠性挑戰
傳統水冷板若出現堵塞,可透過快拆接頭維修或整塊更換。然而,MLCP 與晶片一體化。一旦發生滲漏或雜質沉積,維修難度將大幅增加,甚至可能牽連到高價晶片。因此,MCL 仍處於開發階段,需要封裝、散熱和系統廠商進行協同測試,以克服可靠性與耐久性等難關。
成本急劇上升
- MLCP 的單價相較現有水冷方案高出 3 到 5 倍
- 若 GPU 全面採用 MLCP,AI 伺服器的製造成本將比現行方案高出 5 到 7 倍
- 這種成本差異將不可避免地轉嫁到 AI 伺服器的最終售價上,迫使供應商調整定價策略,可能提高基礎售價或提供採用 MLCP 的高階版本
台灣供應鏈廠商布局
台灣散熱三雄——健策(3653)、奇鋐(3017)與雙鴻(3324)皆已獲得 NVIDIA 認證,並進入試產與送樣階段,搶佔新的 AI 伺服器散熱商機。
健策(3653)
被市場視為最具優勢的供應商。因其長期深耕均熱片,且與晶圓廠、封測廠保持緊密合作。據悉,健策在 MLCP 設計上扮演主導角色,已進入驗證程序,被看好有機會成為首家量產廠商。
奇鋐(3017)
擁有業界最大產能,具備切入條件。雖然過去專注於系統級散熱,但仍可憑藉量產經驗承接 MLCP 需求,不過跨足半導體級元件需要投入龐大資金並面對產線磨合門檻。
雙鴻(3324)
藉由出貨 AMD 均熱片,首次觸及晶片端散熱領域。外界解讀其有望藉此延伸至半導體級應用,並在世代更替時尋找切入機會。雙鴻的 MLCP 技術也已被確認獲得認證並進入試產與送樣階段。
總結來說,MLCP/MCL 被視為在 AI 功耗不斷攀升下,液冷技術的極致延伸,是解決千瓦級晶片散熱的關鍵解方。然而,這項革命性的技術也帶來了巨大的成本衝擊以及複雜的可靠性挑戰,這是供應鏈必須克服的門檻。
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