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微軟研沸騰液體為伺服器散熱

By on April 9, 2021

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」

微軟將數十片刀鋒伺服器，放在一個鋼製儲水罐中，內部注滿3M液體幫助散熱。（微軟圖片）

微軟將數十片刀鋒伺服器，放在一個鋼製儲水罐中，內部注滿3M液體幫助散熱。（微軟圖片）

為應對數據中心所產生的高熱，微軟（Microsoft）除了嘗試把伺服器沉入海底外，現正在美國西岸地區測試稱為「沸騰液體」（Boiling Liquid）的全新冷卻技術，驟眼看頗像快餐店油炸薯餅。據稱這種沉浸式冷卻技術源自加密貨幣挖礦機，相較傳統空氣冷卻系統，性能更高、更可靠且維護成本更低，可把功耗降低5%至15%不等。

微軟把數十片刀鋒伺服器（Blade Server），緊密地架設在一個鋼製儲水罐中，內部注滿不導電的3M液體。3M液體採用一種特殊配方製成，沸點為攝氏50度，比水的沸點低一半；此液體無損電子設備，能把電腦釋出的熱量，經由熱傳導方式送至容器外部冷卻。

具體而言，伺服器運作時產生的熱量很易讓這些液體沸騰，沸騰效應會把熱量帶走，藉着這低溫煮沸模式，可讓伺服器在全功率下持續運行，避免因過熱導致故障。

相較傳統空氣冷卻系統，新技術性能更高、更可靠，可把功耗降低5%至15%不等。（微軟圖片）

相較傳統空氣冷卻系統，新技術性能更高、更可靠，可把功耗降低5%至15%不等。（微軟圖片）

多核運算功耗倍增

由於目前電腦晶片的晶體管寬度，已達致原子級的物理極限，憑藉原有工藝無法再縮小，摩爾定律（Moore’s Law）放緩，晶片陷入性能增長樽頸。半導體行業千方百計冀增加處理器（CPU）效能，以應付人工智能（AI）等高性能應用，暫時唯一方法是添加運算核心數目，不斷提高功耗水平。

微軟舉例，每個CPU晶片的功率，已從150瓦增到300瓦以上；圖形處理器（GPU）方面，功耗更達到700瓦以上，對供電需求有增無減，產出的熱量日益提高。微軟會利用機器學習軟件，靈活處理突發的運算負載，減低機件過熱風險；未來更考慮以氫燃料電池，代替傳統的柴油發電機，為數據中心提供後備電源。

伺服器運作時產生的熱量很易讓這些液體沸騰，沸騰效應會把熱量帶走。（微軟圖片）

伺服器運作時產生的熱量很易讓這些液體沸騰，沸騰效應會把熱量帶走。（微軟圖片）

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