随着全球数字化转型进程加快推进,AI、大模型等需求规模性爆发,芯片功耗迈向万瓦级,机架功率密度呈指数增长,算力规模和功耗持续攀升。传统风冷技术在物理极限、能效和可靠性上已不能满足急剧飙升的散热需求,液冷比热容显著优于风冷,能更快速地带走热量,以传热路径快、换热效率高、制冷能效高等优势成为数据中心突破高功率散热瓶颈、实现高效热管理的“最优解”和“唯一解”。
通信、互联网、金融行业等是全球主要的液冷市场,液冷规模也在进一步扩大。据IDC数据,2024年中国液冷服务器市场规模达到23.7亿美元,同比增长67.0%。其中冷板式解决方案市场占有率进一步提高。2024年至2029年,中国液冷服务器市场年复合增长率将达到46.8%,2029年市场规模将达到162亿美元。
传统制造技术
传统液冷组件制造主要采用氩弧焊、钎焊及搅拌摩擦焊等连接技术,传统方法在精度、焊缝强度、密封性及可靠性、复杂几何形状适应性、大规模量产质量一致性上无法满足新一代散热器的需求,激光焊接工艺以其能量密度高、热影响区小、焊接精度高等传统工艺无法比拟的优势,成为液冷组件的主流连接方式。
服务器液冷组件激光焊接工艺优势
激光焊接是高效、精准的连接技术,特别适合现代制造业的高精密需求。它的核心优势在于精度高、速度快、变形小、高质量,能轻松应对高熔点材料和复杂工件的焊接。
高焊接精度:激光焊接能够实现微米级的焊接精度,这对于液冷服务器中的微小部件和复杂结构尤为重要,可以确保焊接质量,避免因焊接不精确导致的泄漏或性能下降。
高焊接速度:激光焊接速度快,能够大幅缩短生产周期,提高生产效率。液冷服务器通常包含大量的焊接点,激光焊接的高效性有助于满足大规模生产需求。
优质焊缝质量:激光焊接产生的焊缝窄且深,热影响区小,变形小,这有助于保持液冷服务器的结构完整性和美观性。同时,优质的焊缝质量也提高了系统的可靠性和耐久性。
非接触式焊接:激光焊接是一种非接触式焊接方式,这意味着在焊接过程中没有物理力直接作用于被焊部件。对于液冷服务器中的精密和敏感元件,非接触式焊接可以避免机械应力造成的损伤,保护元件的完整性和性能。
适应性强:激光焊接技术能够适应多种材料和不同厚度的焊接需求,无论是金属还是部分非金属材料,都可以通过调整激光参数来实现优质焊接。这种灵活性使得激光焊接在液冷服务器的多样化设计和材料选择中具有显著优势。
自动化和智能化:激光焊接设备易于与自动化系统集成,实现焊接过程的自动化和智能化控制。这不仅提高了生产效率,还减少了人为操作错误,提升了焊接质量的一致性。
冷板式液冷是当前主流液冷方案
主流液冷方式包括冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷。相比其他接触式液冷方式,冷板式液冷系统通过将冷却液直接导入服务器内部,通过紧贴芯片的冷板结构实现高效热交换。冷板式液冷可带走机架中设备产生的70-75%热量,由于未实现100%液体冷却,散热效果和节能收益相比其他液冷方式稍差些,一般采用风液混合等冷却方法。
- 冷板式液冷系统 -
但综合来看,冷板式液冷能有效兼容现有硬件架构,机房适应性强,且液体和设备不直接接触,可靠性更高,在成本、技术难度、改造维护复杂度上优于其他液冷方式。由此,冷板式液冷成为当下主流的数据中心液冷方案,占据了液冷市场60%以上份额。
激光焊接无可取代的工艺优势,覆盖了冷板式液冷系统冷板、快速接头、Manifold(分流器)、CDU(冷量分配单元)等主要关键组件的连接和密封,通过改善焊缝成型,提升焊接强度和密封性,确保各关键组件在长期高负载、高功率密度运行下的协同稳定性和可靠性。