把芯片泡進(jìn)液體里，「蘭洋科技」推出浸入式液態(tài)散熱整體解決方案

散熱是所有電子器件都必須考慮的問題，如果不進(jìn)行任何散熱處理，滿負(fù)載運(yùn)行的芯片溫度會(huì)迅速過溫保護(hù)，數(shù)據(jù)中心的芯片在工作狀態(tài)下表面溫度也能達(dá)到70-80℃，過高的溫度不僅會(huì)影響元器件壽命，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)卡頓、死機(jī)等硬件問題，同時(shí)還會(huì)帶來更高難度的使用維護(hù)工作。

最近36氪接觸到了一家提供浸入式液態(tài)散熱整體解決方案的初創(chuàng)公司「蘭洋科技」，該公司成立于2019年，通過自主研發(fā)的熱流建模、浸入導(dǎo)熱液體、鍍膜技術(shù)核心技術(shù)，開發(fā)出可以對(duì)標(biāo)風(fēng)冷成本的浸入式液態(tài)散熱方案。公司目標(biāo)客戶主要為PC、IDC、5G基站、手機(jī)及投影儀等廠商，目前的產(chǎn)品包括導(dǎo)熱液、散熱模塊物理結(jié)構(gòu)等在內(nèi)的浸入式液態(tài)散熱整體解決方案。公司已于2020年與雷神臺(tái)式機(jī)合作推出了浸入式液態(tài)散熱小型臺(tái)式主機(jī)

與雷神臺(tái)式機(jī)合作推出了浸入式液態(tài)散熱小型臺(tái)式主機(jī)

據(jù)有關(guān)研究統(tǒng)計(jì)，全國數(shù)據(jù)中心2018年的總用電量為1608.89億千瓦時(shí)，相當(dāng)于三峽大壩的全年發(fā)電量。其中，制冷系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，占據(jù)總能耗的40%。為了降低電子元器件溫度，目前市面上主流方案利用物理環(huán)境被動(dòng)散熱（如降低空間溫度）、利用風(fēng)冷或是水冷主動(dòng)散熱。比如Facebook把數(shù)據(jù)中心靠近北極圈的瑞典森林中；PC電腦普遍采取風(fēng)機(jī)散熱的方式；而阿里和浪潮服務(wù)器都使用了液冷散熱的方案。

與傳統(tǒng)散熱方式相比，浸沒式液冷技術(shù)的散熱效率更高，但成本也相對(duì)更高一些，“這也是為什么浸沒式液冷技術(shù)還沒能快速普及的原因，散熱能力與付出成本的平衡點(diǎn)還在摸索當(dāng)中。”蘭洋科技聯(lián)合創(chuàng)始人莫景杰告訴36氪，“目前，蘭洋的浸沒式液冷技術(shù)比傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱效率可提高至少6倍，但價(jià)格上卻可以做到應(yīng)用于消費(fèi)端的水平。”

拆解浸沒式液冷技術(shù)，其核心包括導(dǎo)熱液體的性能、適配不同場景的針對(duì)性浸沒式液冷方案設(shè)計(jì)。

具體來說，蘭洋科技采用的浸入導(dǎo)熱液體，具有低腐蝕性、低粘滯度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高絕緣性、高液體流動(dòng)力、高熱傳導(dǎo)性能、無毒無味等特性、18-25年無需更換。“目前市面上浸入式液體散熱材料多使用氟化液，該類液體具有一定毒性，而且工作時(shí)需沸騰，因此噪音大。除此之外，它的成本很高，散熱效果不穩(wěn)定、體積也相對(duì)較大，不能用于民用?！蹦敖苷f。

在具體方案設(shè)計(jì)上，蘭洋科技CTO林子杰告訴36氪，在接到需求之后，我們會(huì)根據(jù)不同的散熱訴求建立不同的熱流模型，計(jì)算出熱傳導(dǎo)率，再根據(jù)熱傳導(dǎo)要求來制備浸入導(dǎo)熱液、設(shè)計(jì)相應(yīng)的熱流道和散熱模組。

“最直觀的判斷，比如手機(jī)和PC的散熱量大小和速度都小于大型變壓器、IDC、5G基站，因而對(duì)于不同場景給出的方案是不一樣的，但同類場景的需求基本一致?！绷肿咏苷f。

據(jù)悉，蘭洋科技的熱流建模是基于顆粒材料熱傳導(dǎo)的離散元結(jié)構(gòu)模型，從接觸面的固體和液體的材料特性入手，采用顆粒處理與流體接觸的固體表面結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)熱液體與最外層固體材料之間的熱傳導(dǎo)性得到提高?；诓牧媳旧硇再|(zhì)對(duì)該模型進(jìn)行模型分析得到的熱傳導(dǎo)性能相較傳統(tǒng)方式連接固液材料所得數(shù)值提高了33%-48%，實(shí)際提高熱傳導(dǎo)率約為35%。

以蘭洋科技與雷神臺(tái)式機(jī)合作推出的臺(tái)式主機(jī)為例，除了加入浸入導(dǎo)熱液之外，蘭洋科技還在機(jī)箱流體腔室內(nèi)部增加若干小渦輪，進(jìn)一步提高了導(dǎo)熱性，同時(shí)還在外部加入了一個(gè)散熱模組，可使液體經(jīng)由導(dǎo)管回流至腔體內(nèi)部形成一個(gè)散熱閉環(huán)，與芯片達(dá)到最大的熱交換效率。效果上，在室溫28°C，頂級(jí)硬件雙重烤機(jī)的極限環(huán)境下，該主機(jī)的CPU與GPU工作溫度與室溫的溫差可以控制在50°C以內(nèi)，達(dá)到芯片的最佳溫度。

除了消費(fèi)電子領(lǐng)域（如PC、手機(jī)、投影儀等）的方案，蘭洋科技也正在研發(fā)數(shù)據(jù)中心、5G基站以及激光雷達(dá)、電網(wǎng)基站等大型散熱場景的解決方案，并計(jì)劃先從互聯(lián)網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)中心著手推進(jìn)，目前已經(jīng)獲得了數(shù)家合作伙伴的支持。

散熱產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域眾多，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)估，市場空間在千億級(jí)別2018年-2023年散熱產(chǎn)業(yè)年復(fù)合增長率達(dá)8%，市場規(guī)模從2018年的1497億元增長到2023 年的2199億元。在散熱材料領(lǐng)域，也已有中石科技、碳元科技、雙鴻、超眾、健策等上市公司。

如今隨著5G時(shí)代的到來，由于5G手機(jī)功耗較4G手機(jī)增加2倍以上，散熱需求在消費(fèi)電子領(lǐng)域大幅增長。2016年到2020年，智能手機(jī)散熱器組件市場年復(fù)合增長率達(dá)到了26.1%，2020年市場規(guī)模將達(dá)到36億美元。

與風(fēng)冷等散熱方法不同，浸入式液態(tài)散熱無需投入外界制冷設(shè)備，可以大幅節(jié)省空間、能源，同時(shí)也避免了元器件因?yàn)榛覊m等外部因素帶來的風(fēng)險(xiǎn)，目前包括阿里、谷歌、微軟等科技大廠都在研究液體散熱的方案。

團(tuán)隊(duì)方面，蘭洋科技的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)由多位日本海外歸國工學(xué)博士組成。據(jù)悉，蘭洋科技在公司成立僅三個(gè)月內(nèi)便獲得了知名投資機(jī)構(gòu)洪泰基金、大米創(chuàng)投、寧波天使引導(dǎo)基金千萬級(jí)天使風(fēng)險(xiǎn)投資。