英伟达首创全液冷AI工厂实现45℃零耗水运行技术

您体验过温泉吗？通常38℃至40℃的温泉，人体浸泡15分钟左右就需要上岸。然而，NVIDIA下一代Vera Rubin基础设施平台——全球首款全液冷AI服务器——其冷却液工作温度直接攀升至45℃。没错，比温泉温度还要高！

长期以来，数据中心行业存在一个根深蒂固的误解：机房温度越低，散热效率就越高。这个说法听起来有道理，但对比硅芯片的实际耐热能力，直觉便站不住脚了。事实上，芯片能够承受的温度远高于人类体感舒适范围。

为应对新一代AI芯片数千瓦级别的超高功耗与发热，基于NVIDIA DSX AI工厂参考设计，Vera Rubin服务器的所有芯片及组件均浸泡在密闭回路的冷却液中，整机内部完全摒弃了风扇设计。

该液冷系统采用了全新设计的冷板与冷却液——配方十分简洁：75%纯水与25%丙二醇混合。冷却液在入口温度为45℃，流经直接贴合芯片的冷板后带走热量，出口温度升至55℃。随后通过室外干式散热器将热量排放至大气，温度降低后循环回流至入口，如此往复。

乍看之下温度较高，但芯片及各类器件的温度均被稳定控制在官方认证的允许范围内。整个系统能够满负载持续运行，性能与算力不受任何影响。

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背后的原理并不复杂。传统风冷数据中心依靠大量低温空气带走芯片与设备的热量，高温时段散热能耗极高，且需要预留庞大空间安置散热装置，噪音问题也令人困扰。而NVIDIA这套全液冷方案直接在芯片源头收集热量，通过高温液体回路向外输送。一年中大部分时间仅依靠室外干式散热器即可高效排热，封闭循环回路几乎无需补水——大幅减少了制冷设备投入与空间占用，同时实现近乎零耗水、零噪音。

NVIDIA提供的对比数据十分直观：在气候适宜区域，传统冷却塔散热方案每兆瓦算力每年耗水量约260万加仑（接近1万立方米），而NVIDIA这套方案的耗水量几乎为零，实现了100%节水效果。此外，完全摆脱对冷风的依赖后，数据中心环境的温度限制也大大放宽，即便在炎热的夏季，散热效果也不受影响。

凭借这套高效液冷散热方案，Vera Rubin服务器的算力密度提升了多达3倍——原本需要6个机架单元的算力设备，如今仅需2个机架即可实现。

当然，电力消耗依然是巨大开支，任何散热技术都无法完全消除。但好消息是，据测算冷却液温度每提高1℃，用电成本可节省4%。综合计算下来，节能效益相当可观。

目前，NVIDIA正携手上下游产业链、云服务提供商以及数据中心运营商等合作伙伴，共同推动Vera Rubin系统的落地，相关芯片也已进入量产阶段。