工研院x日本新創ZYRQ 開發全球首創水浸潤式冷卻技術
▲工研院與日本新創公司ZYRQ展開策略合作,共同開發新世代「水浸潤式冷卻技術」,以環保、節能與高效能為核心目標,解決AI晶片高功耗造成的散熱瓶頸。左起為日本ZYRQ社長長井大、工研院機械所副所長楊秉祥。(圖/工研院提供)
【焦點時報/記者羅蔚舟報導】隨著高效能運算(High Performance Computing;HPC)及生成式AI快速發展,資料中心與半導體晶片散熱的需求持續攀升。工研院於23日宣布,在經濟部產業技術司科技專案補助下,已與日本新創公司ZYRQ展開策略合作,共同開發新世代「水浸潤式冷卻技術」,以環保、節能與高效能為核心目標,解決AI晶片高功耗造成的散熱瓶頸。ZYRQ由日本超級電腦處理器製造商PEZY Computing技術團隊所創立,掌握日本高效能運算應用通路與系統整合能量,是臺灣技術切入日本半導體供應鏈的重要策略夥伴。此技術不僅展現臺灣在高效能與綠色運算領域的創新實力,也為雙方開啟跨國協作新里程碑。未來,該成果將有助推動資料中心小型化與分散化布局,為AI時代的永續運算建立新典範,並進一步強化臺灣產業的國際競爭力。
工研院機械與機電系統研究所副所長楊秉祥表示,工研院全球首創的「水浸潤式冷卻技術」最大創新在於首度以水作為冷卻介質。相較於業界普遍使用的油類或氟化物,水不僅無毒、零污染,還具備零碳排的潛力,且完全回收再利用的優勢,展現出高度的永續性與環保價值。透過特殊散熱元件設計、流體配方以及系統優化整合,可有效降低散熱所需之耗能,成功實現「用更少的電,跑出更多算力」的目標,不僅大幅減少資料中心對電力與冷卻設備的依賴,也有效降低營運成本,對於因應AI時代高速增長的運算需求,具有指標性的突破意義。
日本ZYRQ社長長井大表示,ZYRQ以日本高效能運算廠商Pezy Computing在液浸冷卻領域的研究成果為基礎,藉由與工研院技術合作開發出以地下水冷卻解決方案,並以此技術助力超級電腦系統躋身全球「TOP500」排行榜。面對生成式AI與雲端應用帶來的高熱與高能耗的挑戰,ZYRQ轉向以水為核心的浸潤式冷卻系統,透過工研院的散熱元件設計與流體配方,並與工研院三度在日本聯合測試,證實系統能有效將GPU表面溫度控制在30℃以下,並可支援每立方公尺200千瓦熱功率。同時,工研院設計及運用金屬3D列印冷卻板技術,有效降低銅材使用、減輕設備重量,可進一步提升能源效率與系統建置彈性。
此次臺日合作開發的水浸潤式冷卻技術,初步測試已能維持99.9%穩定的晶片運算效能,冷卻效率較現行液冷系統提升逾兩倍,電力使用效率(Power Usage Effectiveness;PUE)則降至1.015,且此系統設計相較於現有冷卻系統簡化,可大幅降低建置成本。未來,這項技術有望補足日本九州半導體產業鏈中散熱技術的關鍵缺口,並在資料中心的導入與擴建方面展現高應用價值。
工研院持續聚焦市場新價值,依據《2035技術策略與藍圖》研發方向,在「永續環境」應用領域發展千瓦級晶片散熱技術,協助臺灣產業在高效能運算領域提升國際競爭力。