隨著 AI 伺服器功耗持續提升,液冷技術(Liquid Cooling)已成為現代數據中心的重要散熱方案。從 CDU(Coolant Distribution Unit)到機櫃內部冷卻迴路,軟管系統負責輸送冷卻介質並連接各項設備,其可靠性直接影響整個液冷系統的運行穩定性。
目前 AI 液冷系統最常見的軟管材料主要包括:
- EPDM 橡膠軟管
- 矽膠軟管(Silicone Hose)
不同材料具有不同的耐溫性、化學相容性、潔淨度及成本結構。本文將從工程角度分析兩種材料的差異與適用場景。
AI液冷系統對軟管有哪些要求?
相較於傳統工業管路,AI 液冷系統通常更重視:
1. 長時間連續運轉:數據中心全年運行時間通常超過 8,000 小時。因此要求軟管具備:長期耐熱、抗老化、穩定密封性能。
2. 低洩漏風險:液冷系統最大的風險之一就是冷卻液洩漏。尤其在 GPU、CPU 等高價值設備附近,任何微量洩漏都可能造成設備損壞或停機。
3. 冷卻液相容性:常見冷卻介質包括:純水(RO Water)去離子水(DI Water)Water-Glycol(乙二醇混合液)
4. 狹小空間安裝:AI 機櫃內部空間有限。軟管需兼顧:柔軟度、彎曲半徑、安裝便利性。
EPDM三元乙丙橡膠是目前液冷系統中最常見的軟管材料之一。
優點
- 優異的耐乙二醇性能
- 成本較低
- 良好的機械強度
缺點
- 潔净度較低:可能存在較高的析出物(Extractables)。若系統要求極低離子污染,EPDM 並非最佳選擇。
矽膠軟管在半導體、醫藥及高潔淨流體系統中相當常見。近年也逐漸應用於高階液冷設備。
優點
- 極佳柔軟性(小彎曲半徑)
- 極低析出物
- 耐高低溫能力優異(-60~+180°C)
- 低流阻 (内壁平滑,降低壓降)
缺點
- 高成本
- 低機械强度
AI數據中心液冷系統該如何選擇?
如果是一般 AI 數據中心冷卻系統EPDM橡膠通常是最具成本效益的選擇。如果重視安裝柔軟度、和低析出物矽膠軟管通常更適合機櫃內部應用。