在AI算力密度呈幾何級(jí)攀升的當(dāng)下,數(shù)據(jù)中心的散熱體系正加速?gòu)娘L(fēng)冷向液冷遷移。以NVIDIA高功率GPU服務(wù)器為代表的新一代算力平臺(tái),正在倒逼散熱系統(tǒng)突破傳統(tǒng)邊界,其對(duì)穩(wěn)定性的要求,已遠(yuǎn)非“節(jié)能增效”的附加屬性,而是成為支撐算力持續(xù)輸出的核心基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)。
如何在長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行中,守住“零泄漏”的生命線?已經(jīng)成為算力中心、儲(chǔ)能系統(tǒng)、高功率電子設(shè)備制造商最關(guān)注的問(wèn)題之一。

液冷二次側(cè):被低估的風(fēng)險(xiǎn)暗區(qū)
液冷系統(tǒng)分為一次側(cè)與二次側(cè),其中二次側(cè)是由冷板、不銹鋼波紋管、分水器、UQD快接頭等部件構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)——接口數(shù)量多、焊接點(diǎn)密集、裝配精度要求高,是泄漏風(fēng)險(xiǎn)的集中區(qū)。

在高功率服務(wù)器的嚴(yán)苛運(yùn)行環(huán)境中,哪怕是微不可察的初始泄漏,都可能隨著時(shí)間推移被持續(xù)放大:輕則造成冷卻液損耗、運(yùn)維成本高企,重則直接引發(fā)停機(jī)事故,動(dòng)輒帶來(lái)數(shù)百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)元的損失。
也正因此,行業(yè)內(nèi)部已悄然將泄漏控制標(biāo)準(zhǔn)提至10?? Pa·m3/s級(jí)別——這一標(biāo)志性的數(shù)值,宣告液冷正式步入“微漏控制時(shí)代”,對(duì)技術(shù)精度的要求達(dá)到了前所未有的高度。
高靈敏度的氦質(zhì)譜檢漏(氦檢),正是保障這一底線的關(guān)鍵。本文將聚焦二次側(cè)冷卻系統(tǒng)中的冷板、不銹鋼管路與Manifold、UQD快換接頭三大核心部件,解析氦檢的重要性,并介紹海瑞思的解決方案。
1冷板:氦檢是最后一道安全防線
冷板式液冷是目前最成熟、應(yīng)用最廣的方案,其原理類(lèi)似“退熱貼”,將銅制水冷板貼合在CPU/GPU等發(fā)熱芯片上,帶走熱量。根據(jù)與機(jī)柜的換熱方式,可分為:
液對(duì)氣 (L2A):機(jī)柜內(nèi)液冷,通過(guò)散熱背門(mén)(RDHx)排熱,適合舊機(jī)房改造。
液對(duì)液 (L2L):通過(guò)CDU進(jìn)行二次側(cè)與一次側(cè)液體換熱,效率最高,是GB200 NVL72等新一代AI服務(wù)器的主流方案。


微通道冷板(MCCP)是未來(lái)趨勢(shì)。它將內(nèi)部流道微縮至80–90μm,大幅增加換熱面積,散熱能力顯著提升。在英偉達(dá)規(guī)劃的全液冷系統(tǒng)VR NVL 144中,運(yùn)算層將采用MCCP水冷板直貼Vera Rubin芯片,使其成為遍布“精密液體血管”的高密度散熱核心。
為何冷板必須做氦檢?
1微泄漏檢測(cè)能力
冷板內(nèi)部流道復(fù)雜,多采用微通道真空釬焊。氦分子極小,氦檢可檢出低至 10?12 mbar·L/s的極微小漏點(diǎn),遠(yuǎn)超水檢、氣泡檢等傳統(tǒng)方法,能在出廠前徹底排除隱患。
2保障設(shè)備與業(yè)務(wù)安全
數(shù)據(jù)中心液冷液多為導(dǎo)電或不導(dǎo)電冷卻液。一旦發(fā)生泄漏,極易導(dǎo)致CPU/GPU、主板短路,引發(fā)火災(zāi)或整機(jī)柜燒毀,帶來(lái)數(shù)千萬(wàn)美元的損失。氦檢通過(guò)提前攔截微漏,避免了“小漏拖成大事”。
3確保高可靠性與運(yùn)營(yíng)效率
氦檢能精確定位焊縫或材料缺陷,確保冷板泄漏率低于 0.001 mL/min。這能減少因長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的性能衰減和維護(hù)停機(jī),對(duì)需要7×24小時(shí)高可靠運(yùn)行的AI算力集群至關(guān)重要。
4支撐高計(jì)算密度熱管理
在單機(jī)柜功率動(dòng)輒幾十kW的AI機(jī)柜中,局部過(guò)熱足以導(dǎo)致芯片降頻甚至宕機(jī)??煽康拿芊饽芫S持冷卻液的有效傳熱,防止因微漏導(dǎo)致的局部熱點(diǎn)和系統(tǒng)卡頓。

? 冷板氦檢系統(tǒng)
2管路與Manifold:氦檢是“生命線”
新一代英偉達(dá)Rubin方案大規(guī)模采用不銹鋼波紋管替代傳統(tǒng)橡膠軟管,并廣泛使用不銹鋼Manifold(分集液管)。Manifold作為連接CDU與冷板的關(guān)鍵部件,其密封可靠性是液冷系統(tǒng)的“生命線”。


? 液冷管路
Manifold的主要泄漏風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)
焊接缺陷:數(shù)十至數(shù)百個(gè)焊點(diǎn)中,可能存在肉眼不可見(jiàn)的微觀缺陷。
連接部位:螺紋、法蘭、快接頭等依賴(lài)密封圈,易受安裝工藝和環(huán)境老化影響。
材料缺陷:金屬加工過(guò)程中可能產(chǎn)生的微觀孔隙或應(yīng)力裂紋。
傳統(tǒng)的水檢或壓降測(cè)試,僅能發(fā)現(xiàn)較大泄漏,對(duì)液冷系統(tǒng)敏感的微泄漏(漏率低于 10?? mbar·L/s)則束手無(wú)策。而氦檢技術(shù)憑借可檢出低至10?12 mbar·L/s 的極微小漏點(diǎn)的能力,成為歧管制造與集成環(huán)節(jié)不可替代的終極檢測(cè)手段,能在隱患萌芽階段實(shí)現(xiàn)“零泄漏”預(yù)防。
? 波紋管氦檢系統(tǒng)
3 UQD快換接頭:100%氦檢為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
UQD(快換接頭)是液冷循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵“關(guān)節(jié)”,安裝在Manifold與服務(wù)器之間,實(shí)現(xiàn)帶液帶壓下的瞬時(shí)插拔而不滴漏。它讓服務(wù)器維護(hù)無(wú)需排空整條管路冷卻液,極大提升了運(yùn)維效率并降低了泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
隨著AI算力需求的爆發(fā)式增長(zhǎng),UQD作為液冷規(guī)?;渴鸬暮诵牟考?,其市場(chǎng)價(jià)值也大幅提升。
氦檢是減少使用UQD中冷卻液泄漏的重要環(huán)節(jié)——丹佛斯 (Danfoss)、派克漢尼汾 (Parker Hannifin)等多家行業(yè)頭部企業(yè)已將100%氦檢作為UQD的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn);英特爾聯(lián)合行業(yè)伙伴推動(dòng)的UQD互操作聯(lián)盟,強(qiáng)調(diào)通過(guò)高精度氦檢建立統(tǒng)一、可靠的質(zhì)控體系。
通過(guò)氦檢,可以有效識(shí)別接頭密封面、焊縫或材料的微觀缺陷,確保UQD在高壓、高頻插拔的嚴(yán)苛工況下依然保持優(yōu)異的密封性能,從而顯著降低冷卻液泄漏風(fēng)險(xiǎn),提升數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和運(yùn)維效率。

? 液冷快接頭自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備
4海瑞思HM-400:為液冷“零泄漏”護(hù)航
針對(duì)二次側(cè)液冷組件的高標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)需求,海瑞思自主研發(fā)的HM-400氦質(zhì)譜檢漏儀具備多重優(yōu)勢(shì),可滿(mǎn)足液冷系統(tǒng)組件高精度、高效率的密封檢測(cè)要求。
目前,以HM-400為核心的泄漏檢測(cè)方案已獲得多家液冷行業(yè)頭部客戶(hù)的認(rèn)可,并形成多套可直接交付的標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)方案。

? 氦檢測(cè)試平臺(tái)
核心優(yōu)勢(shì)
超高精度:最小可檢漏率可達(dá) 5×10?13 Pa·m3/s,輕松覆蓋冷板、Manifold、UQD等嚴(yán)苛的泄漏率要求。
靈活檢漏:支持正負(fù)壓檢漏,自動(dòng)跟蹤本底,適應(yīng)不同組件和工況的測(cè)試需求。
高效穩(wěn)定:優(yōu)化的質(zhì)譜系統(tǒng)和智能算法確保全量程快速響應(yīng);高可靠性真空系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速清氦,提升產(chǎn)線節(jié)拍。
抗干擾強(qiáng):支持氮?dú)馄瓶?,且不受環(huán)境氦氣干擾,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
工業(yè)級(jí)可靠:支持7×24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間在線測(cè)試和幾秒一次的高頻檢測(cè);雙銥絲離子源設(shè)計(jì),可有效防大氣沖擊,保障設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
定制化服務(wù):可根據(jù)客戶(hù)需求提供定制化的檢漏系統(tǒng)和全流程培訓(xùn)服務(wù),確??蛻?hù)省心放心。
降本增效:核心部件完全自研,交期短、更換方便,售后響應(yīng)速度快,幫助企業(yè)降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)與綜合成本。
守住“零泄漏”,共贏AI算力時(shí)代

如今,算力已成為數(shù)字時(shí)代的“新電力”,數(shù)據(jù)中心則是“新工廠”。在液冷這條賽道上,能否嚴(yán)格守住冷板、UQD、Manifold等關(guān)鍵部件的“零泄漏”標(biāo)準(zhǔn),直接決定了企業(yè)在技術(shù)迭代和量產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)地位。
海瑞思將持續(xù)以專(zhuān)業(yè)的密封檢測(cè)方案,與液冷行業(yè)伙伴攜手同行,為AI算力的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的技術(shù)和服務(wù)支持,共同迎接高密度、高可靠AI算力時(shí)代的全面到來(lái)。



