ZutaCore HyperCool两相闭环冷板液冷解决方案介绍

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ZutaCore介绍

ZutaCore是一家全球领先的直接芯片无水液体冷却解决方案提供商，致力于推动数据中心向零排放方向发展。其总部位于美国加利福尼亚州圣何塞，在以色列设有研发中心，并在欧洲和台湾设有办事处。ZutaCore的核心产品是HyperCool，这是一种直接芯片、无水的两相液体冷却技术。该技术通过高效的沸腾和冷凝过程，将处理器产生的大量热量有效地从芯片和服务器中移除。与传统的空气或水冷却系统相比，HyperCool®能够在不对数据中心进行大幅改动的情况下，将处理能力提升三倍，能耗降低。

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关于“HyperCool”技术

HyperCool是一种双相闭环液冷解决方案，适用于2800W及以上功率的高热处理器。它采用直芯冷却方法，这是最有效的芯片冷却方式之一，通过直接将无水热传递液作用于芯片来提取并散热。

为了更好地理解 HyperCool 的工作原理，我们可以想象一下沸水如何使锅底保持恒定的温度。只要锅中有水，锅底的温度就会保持在 100°C (212°F)，即水的沸点。

同样，HyperCool 通过在冷板内使用传热流体来保持芯片处于稳定的温度。这种流体在 18°C 至 50°C 之间的温度下沸腾。当芯片升温时，流体会蒸发，以蒸汽形式带走热量。然后蒸汽凝结成液体并返回到冷板。只要流体在冷板中，芯片的温度就会保持在所需范围内，无论其热设计功率 (TDP) 如何，值得一提的是不使用水，该冷却解决方案可完全防止设备遭受泄漏、腐蚀及其他水相关威胁。

HyperCool技术可实现高持续性能、服务器致密化和降低功耗，这对于满足当今高性能、人工智能和机器学习数据中心工作负载的电力需求至关重要。该方案易于扩展，可以部署在新的或改造的数据中心，支持 120kW 及以上的计算能力。其创新性的设计允许在数据中心实现可持续的 100% 热再利用，在任何气候条件下都能产生最低的 1.05 -1.07 PUE 和最高效率。

HyperCool 技术还能够回收和重新利用数据中心产生的热量，实现 100% 的热量回用。其中的 HyperCool Dielectric Cold Plate 是系统的核心部分，直接安装在需要冷却的芯片上。使用无水的介电液体，这种液体具有很好的散热性能且不导电，并具有极低的全球变暖潜值（GWP）和臭氧消耗潜值（ODP）。

当介电液体吸收了芯片产生的热量后，会变成热蒸汽。HyperCool Heat Rejection Unit 负责将吸收的热量从热蒸汽中排出。这个过程中介电液体会冷却下来并转换成液态，循环返回到冷板中继续吸收热量。从热排单元中排出的热量可以通过设施水系统进行回收。回收的热量可以用于加热办公室和家庭或用于给学校的暖气系统提供热能，实现 100% 的可持续性。

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关于Direct-to-Chip Liquid Cooling技术特点

（1）无水直接到芯片的液体冷却解决方案：热传递液100%安全，即使发生极不可能的泄漏情况也不会损坏服务器。

（2）低维护直接到芯片的解决方案，提高计算密度：ZutaCore HyperCool 将计算密度提高了每个机架的计算能力 >250kW。冷却液永远无需更换，且在服务器与机架维护期间不会释放到大气中。

（3）简单、紧凑、面向未来的数据中心解决方案：HyperCool支持2800瓦以上的处理器，并适配1U服务器机型。

（4）降低能耗：与空气冷却相比，直接到芯片的液体冷却技术可节省高达 80% 的功耗

（5）100% 热再利用：液体保持恒定温度，因此可以收集来自服务器的热量以进行热再利用，例如加热相邻办公室或数据中心内部。

（6）空间减少 50%：直接到芯片的无水液体冷却占用的空间是空气冷却的一半，比浸入式冷却少 75% 的空间。几乎不需要更改数据中心基础设施，并且可以在现有服务器上进行改造。
下图显示了 NVIDIA H100 GPU 上的 ZutaCore 冷板。传热流体不直接接触过设备，它在闭环系统中流动。

图片：NVIDIA H100 GPU 搭载ZutaCore冷板

04 推进商业化，ZutaCore  HyperCool技术获多家服务器巨头认证ZutaCore 在 CPU 领域已站稳脚跟，开启商业化，目前已经和NVIDIA的 H100 和 H200，GB200 GPU适配成功，越来越多的服务器获得其 HyperCool ®认证，其中包括戴尔科技、华硕、和硕和 SuperMicro 等行业巨头，并且在今年初宣布和软银，富士康合作开发冷板。此前ZutaCore已陆续在美国多个高校人工智能机房及推进HyperCool两相液冷技术，目前收获的反馈极佳，在短期内ZutaCore会有更多大规模应用案例落地。