來源：Energy Conversion and Management

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.enconman.2026.121237

01 背景

數(shù)據中心約40%的能耗被冷卻系統(tǒng)占用，同時高功率芯片熱流密度持續(xù)攀升，NVIDIA HGX B300 等旗艦 GPU 的熱設計功耗 (TDP) 已突破1100W，傳統(tǒng)冷卻方案面臨根本性瓶頸。主流冷卻方案存在一定的局限性，風冷散熱能力上限低、高能耗、噪聲問題突出，無法適配千瓦級高功率芯片的散熱需求。單相直冷（冷板技術）雖換熱性能更優(yōu)，但存在噪聲、工質泄漏、耗水量大、長期可靠性不足等行業(yè)痛點?，F(xiàn)有兩相浸沒冷卻受限于芯片有效換熱面積、介電流體固有臨界熱流密度 (CHF) 低的缺陷，難以同時實現(xiàn)>1000W 的超高散熱功率與<85℃的芯片安全結溫，成為制約高算力芯片發(fā)展的核心卡點。

近日，中國科學院大學李驥團隊提出了一種混合冷卻結構，該結構將平板熱管與雙面雙層多孔表面的沸騰強化和兩相浸沒冷卻相結合，并對這種獨特的平板熱管進行了實驗研究。該解決方案成功地消耗了1200 W（106.4 W/cm2），同時將芯片結溫保持在安全的84.8 ° C，與實心銅塊相比，最大散熱能力提高了79.6%。研究還定量證明，底部填充提供了一定程度的操作穩(wěn)健性，在400 W至1000 W的功率下，從部分干燥開始持續(xù)運行。相反，過度填充被證明是有害的，產生的最大散熱能力比實心銅塊低約19.7%。這些結果證實了所提出的集成架構，該架構利用了有效的熱擴散和增強的沸騰，為下一代高功率電子器件提供了高效、可靠的熱管理解決方案。研究成果以“Passive two-phase immersion cooling achieving over 1000 W per chip via porous coated flat plate heat pipes” 為題，發(fā)表于《Energy Conversion and Management》期刊。