隨著人工智能技術的快速發(fā)展，全球數據中心正面臨前所未有的散熱挑戰(zhàn)。麥肯錫最新研究報告顯示，到2030年，全球數據中心年耗電量預計將達到驚人的171-219吉瓦，年均增長率高達19%-20%。
這一數字背后，是ChatGPT等AI大模型訓練對算力的巨大需求，直接推動單機柜功率密度從2022年的8千瓦飆升至2024年的17千瓦。更令人震驚的是，英偉達最新推出的NVL576機柜功率竟達到600千瓦，相當于500個家庭同時用電的峰值負荷。
在這場算力競賽中，散熱技術已成為制約行業(yè)發(fā)展的關鍵瓶頸。傳統風冷系統在應對高密度計算時顯得力不從心，數據顯示，散熱系統能耗已占數據中心總用電量的20%以上。這一現狀催生了對創(chuàng)新冷卻技術的迫切需求，也孕育出一個價值千億的市場機遇。
什么是“堆鍛技術”
美國初創(chuàng)企業(yè)Alloy Enterprises憑借其革命性的"堆鍛技術"(Stack Forging)正在改寫散熱行業(yè)規(guī)則。
這項獨家的金屬3D打印技術通過將350微米厚的鋁或銅薄片進行激光切割后層壓鍛造，能夠制造出內部通道僅50微米的精密結構。
與傳統激光粉末床熔融技術(LPBF)相比，其制造的散熱通道精細度提升6倍，而材料成本卻只有傳統技術的1/20。
目前，該公司月產能已達1.5萬件，良品率保持在92%的高水平。
堆鍛工藝（Stack Forging）。
該工藝以350至400微米厚的6061鋁合金或C110銅薄片為原材料開端。
每層金屬薄片都經過精密激光切割，以成型復雜的三維結構，包括精密的內部流體通道和多部件嵌套設計。
在層疊組裝前，一種類似脫模劑功能的阻隔劑會被選擇性噴涂在金屬薄片表面。
隨后，這些處理后的金屬層被送入"鍵合機"（Bond Machine），在受控環(huán)境中施加熱量和壓力，最終形成完全致密的固態(tài)組件。
成品還需經過熱處理工序以進一步提升其強度和硬度性能。
產業(yè)影響
Alloy Enterprises開發(fā)的直接液冷(DLC)方案在性能表現上堪稱驚艷。
測試數據顯示，該方案能夠降低50%的熱阻，提升18%的功率使用效率(PUE)，泵送壓力僅為競爭對手的1/4。
更值得一提的是，其銅制冷板相比傳統鋁材，散熱效率再提升30%。在實際應用中，采用該技術的75MW數據中心可實現21%的節(jié)電效果，相當于每年減少數萬噸碳排放。
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目前，這項創(chuàng)新技術已經獲得行業(yè)巨頭的認可。
Alloy Enterprises的產品已供貨給包括英偉達H100 PCIe在內的15家頂級客戶，涵蓋服務器OEM廠商、超大規(guī)模運營商和芯片制造巨頭。
公司CEO Ali Forsyth透露，2024年GPU散熱市場規(guī)模已達11億美元，預計年復合增長率將保持在36%的高位。
面對快速增長的市場需求，Alloy Enterprises選擇了獨特的發(fā)展路徑。
Forsyth表示："我們拒絕出售設備，堅持自主生產以確保產品質量。"
目前公司工廠已實現24小時不間斷生產，模塊化的生產線設計可以快速擴大產能。"
在算力需求呈指數級增長的今天，每節(jié)省1千瓦電力就意味著能夠多生成1000個AI token。"Forsyth這樣強調技術創(chuàng)新價值。
航天3D打印點評
在全球減碳的大背景下，數據中心的能耗問題正受到前所未有的關注。
國際能源署數據顯示，2024年數據中心耗電量已占全球總用電量的1.5%。
要實現凈零排放目標，到2030年該行業(yè)的碳排放必須減少50%。
Alloy Enterprises的解決方案因其100%可回收的材料特性和僅為傳統工藝1/20的碳足跡，正成為微軟、谷歌等科技巨頭實現碳中和承諾的重要助力。
展望未來，Forsyth特別看好核聚變能源的發(fā)展前景。
她指出，谷歌投資MIT衍生的CFS聚變電廠項目可能成為下一代清潔數據中心的破局關鍵。
這場由AI算力需求驅動的散熱技術革命，正在重新定義計算效率與能源消耗的平衡關系。
當3D打印技術遇上量子計算級的散熱需求，一個價值千億的硬科技賽道已經悄然成型，而Alloy Enterprises正站在這個風口的最前沿。
