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2023.09.23 05:58 臺北時間

【產業尖兵】AI伺服器散熱賽起跑 水冷先鋒雙鴻搶當神隊友

雙鴻董事長林育申(圖)11年前獨具慧眼向IBM技轉水冷技術,因此得以領先同業搶食AI伺服器散熱商機。
雙鴻董事長林育申(圖)11年前獨具慧眼向IBM技轉水冷技術,因此得以領先同業搶食AI伺服器散熱商機。
ChatGPT帶動AI(人工智慧)伺服器大升級,而高速運算系統所引發的散熱、功耗等問題,也讓蟄伏多時的液冷(液體冷卻)散熱技術躍上檯面,受到科技界關注。本刊調查,以散熱模組起家的雙鴻,早在11年前就向IBM取得水冷技術鴨子划水,因此得以領先同業搭上AI順風車,成為雲端資料中心大廠的散熱神隊友,除繼續坐穩全球NB與電競市場散熱龍頭寶座之外,更伺機問鼎伺服器散熱之王。
7月天頂著36度的高溫,走在五股新北產業園區的五權三路,一眼望去盡是傳統工業廠房,很難想像連續3年營收破百億元、獲利超過一個股本的上市散熱模組廠雙鴻科技,就隱身在其中。

雙鴻科技小檔案

  • 董事長:林育申
  • 成立時間:1998年
  • 資本額:8.83億元
  • 2022年營收:138.56億元
  • 主要產品:散熱模組、散熱器、水冷散熱解決方案

水冷技術 鑽研多年

抵達雙鴻後,走進一樓倉管區,搭乘工業電梯直達3樓總部,記者在雙鴻員工引導下進入研發實驗室,一台外觀猶如冷凍櫃的設備立馬吸引目光,一問之下,這正是雙鴻為了解決高速運算所引發的高溫問題,默默鑽研了近11年的「祕密武器」,未來可望成為谷歌(Google)、臉書(Meta)、亞馬遜(Amazon)等雲端巨頭在AI浪潮下的解熱好幫手!
水冷散熱可有效解決谷歌(Google) 等雲端資料中心大廠,因為高算力所衍生出的散熱需求。
「我們投入水冷已有11年。」雙鴻董事長林育申一邊指著機櫃,一邊用一種彷彿有先見之明的口吻,向本刊敘述種種研發的歷程。
林育申口中的水冷技術,是液體冷卻的一種,目前與浸沒冷卻堪稱是AI伺服器散熱的兩大新主流。「由於生成式AI刺激大語言模型(LLM)需求,高運算量晶片拉高運轉過程的熱功耗(TDP)瓦數,傳統氣冷(風扇或冷氣)幫晶片、機房帶走熱能,在效率上已現瓶頸,造就兩項技術的崛起。」工研院電光所組長王欽宏向本刊表示。
跨入水冷的雙鴻,從散熱鰭片、熱管等市場展開新篇章,包括冷水板、冷卻分配器到分歧管,一應俱全。
其中,水冷是利用水循環(Open Loop Rack)原理,透過有幫浦的冷卻分配器(CDU)與冷水板(cold Plate)、水管串接後吸熱降溫;浸沒是將伺服器浸泡在不導電冷卻液(礦物油),以汽化循環方式帶走熱能。「簡單來說,水冷就像人躺在溪流有流動的溪水調節溫度;而浸沒就像你直接泡在冷水浴缸。」林育申生動地形容。
隨著資料中心對高算力的要求,透過導入水冷技術可減少散熱模組的空間並提升伺服器密度,降低能耗又能提高運作效能,且電量明顯減少,讓電力使用率(PUE)得以降低,「世界各國越來越重視PUE,也讓資料中心的PUE值成為節能環保重要指標。」雙鴻發言人陳玉玲說。
看好液冷已成高速運算下的散熱新趨勢,目前的水冷與浸沒都有廠商投入開發,但林育申大膽判斷,水冷技術因可沿用原本的氣冷機房設施加以改裝,且導入成本低於浸沒技術許多,在這波AI升級熱潮更容易獲得客戶青睞,可望搶得先機。

高價技轉 搶得先機

事實上,為了這一天的到來,林育申早在2012年一場IBM技術說明會,就獨具慧眼透過技轉布局算力散熱商機,「當時的伺服器比較像升級版的大台桌上電腦,處理器能耗只有80到100瓦,用傳統氣冷就能搞定,我向董事會提出案子,在場的成員滿臉疑惑。」林育申說。
談起向IBM取經過程,林育申一邊回想一邊說,IBM當初開出約150萬美元技轉金,連同設備要花費近新台幣1億元,超過雙鴻前1年獲利1.68億元一半以上,金額不小,讓董事們關切投資回報與風險,最後在尊重專業經理人的前提下成案;而在研發人員將士用命之下,如今雙鴻從散熱鰭片、熱管等市場展開新篇章,包括冷水板(Cold Plate)、冷卻分配器(CDU)到分歧管(CDM),一應俱全。
有別於氣冷散熱,林育申指出,水冷散熱高度仰賴客製化,「光管子繞的方式如R角繞90度跟繞30度,出水壓力等,每家客戶的要求都不一樣,越早投入,才能累積足夠的數據(Database),客戶問題才容易算出來。」

散熱變革 無役不與

資料中心相當怕水,對此,林育申幽默地說,客戶「怪招」接多了,解決漏水問題有更多經驗,「每認證一次,等於漏水風險少一次,因為如此,我們才能早於同業取得客戶信任。」林育申很有信心的說,想要進來的業者得快,再晚個一、兩年,恐怕來不及。
據了解,林育申的自信是因為今年5月的Coumputex上,美超微搭載輝達(NVIDIA)頂級H100伺服器的散熱機櫃,就是導入雙鴻的水冷板,而雲端業者Meta也正針對未來AI資料中心與雙鴻積極合作水冷解決方案;此外,超微最新AI晶片MI300,也有伺服器客戶評估雙鴻的水冷方案。
今年5月Coumputex展,美超微搭載輝達(NVIDIA)頂級H100伺服器的機櫃,已導入水冷散熱解決方案。
在雙鴻辦公室走道上,張貼著一張公司發展藍圖,林育申指著藍圖說:「雙鴻從筆電、桌上型電腦散熱開始做到互聯網(手機),現在是伺服器、雲端,接下來是AI、電動車,大約每10年,散熱會隨著新科技進入一次大變革。未來10年會是高運算時代,散熱價格從幾美元做到7、80美元,機櫃方案更以10倍報價起跳,這也代表散熱未來將是一場軍備競賽,技術與資金門檻不斷拉高。」
其實,早在進軍伺服器市場之前,雙鴻早已經過戴爾(Dell)、蘋果(Apple)等筆電大咖們的重重考驗,雙鴻在筆電散熱市場穩穩拿下超過5成以上的全球市占。「我們有信心在每個世代都拿到最高市占,水冷也是!」憑藉著過去傲人的成績,林育申霸氣地發下豪語。
雙鴻與蘋果(Apple)在高階筆電散熱合作長達10年,研發團隊也被訓練出「專注完美,近乎苛求」的高標準。
尤其是蘋果這個大客戶,讓雙鴻研發團隊必須做到「專注完美,近乎苛求」。「蘋果是把內觀(內部構造)當外觀的磨人精!」林育申幽默地說接著自爆,自己其實曾在工作會報寫過年營收破百億元就要退休的目標,「沒想到產品越做越難越好玩,但路也越來越寬廣。」林育申說。

同業競爭 嚴陣以待

林育申透露,公司已經買了一塊地,未來將斥資20億元打造一棟地上8層、地下4層的全球研發中心,屆時,將有更完整的AI伺服器水冷散熱測試產線。「以前客戶對採用水冷總是猶豫,甚至認為用不到,如今卻是反過來主動問我們該怎麼做。」林育申說。言下之意,ChatGPT帶動的AI需求,讓客戶對水冷的態度出現180度大轉變。
因應客戶未來需求,雙鴻斥資20億元打造全球研發中心,鋪建更完整的AI伺服器水冷散熱測試產線。
AI引爆伺服器散熱新革命,王欽宏分析,氣冷、水冷與浸沒仍會在不同需求下並存,端看伺服器或資料中心業者依據算力需求來搭配;其中,更先進的浸沒技術領域,高力、勤誠、廣運等台廠早已來勢洶洶,雙鴻是否再下一城通吃,值得觀察。
「科技這一行,就怕你賭錯方向,我們(對浸沒)永遠關注,不可能漏。」林育申雖未明說,但談話之中,不難讓人聽得出雙鴻的布局與企圖心。
更新時間|2023.12.16 15:41 臺北時間

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