2025年4月22日消息,佐治亚理工学院(Georgia Tech)研发的一项液体冷却技术近日获得美国专利。该技术旨在解决电子设备和高性能计算领域长期存在的过热问题,为AI处理器和数据中心的散热挑战提供了创新解决方案。
一、微流道冷却系统:从芯片源头解决散热
这项技术由佐治亚理工学院机械工程博士丹尼尔·洛伦兹尼(Daniel Lorenzini)开发,核心是嵌入芯片封装内的微流道(microfluidic channels)——一种用于液体流动的微小复杂路径。冷却系统通过直接贴合在发热最剧烈的硅芯片上,利用微针状翅片(micro-pin fins)中的流体将热量快速导出。洛伦兹尼指出:“我们的方案直接针对硅芯片的热源,因此能更高效地散热。”
与传统冷却方式(如风扇、散热片)相比,该系统将冷却模块深度集成到电子元件中,显著提升了热 dissipation 效率。实验表明,其不仅大幅降低设备过热风险,还能减少功耗,为高算力设备的持续稳定运行提供保障。
二、从实验室到商业化:初创公司EMCOOL的落地探索
在佐治亚理工学院商业化办公室旗下VentureLab项目的支持下,洛伦兹尼将研究成果转化为初创企业EMCOOL,公司总部位于诺克罗斯。目前,EMCOOL团队共5人,正积极寻求风险投资,以扩大技术规模,应对现代数据中心中AI处理器日益严峻的热管理挑战。
图:佐治亚理工学院研发液体冷却技术获美国专利,助力解决电子设备过热难题
该冷却系统的核心组件包括:
微针翅片冷却块:一侧布满微小针状翅片,另一侧覆盖特殊热界面材料;
流体接口:与翅片形状匹配的进出液端口,确保流体高效流动,实现芯片级的热量导出。
三、应用场景:从游戏到数据中心的广泛潜力
尽管该技术最初聚焦于全球1590亿美元的电子游戏市场(解决高算力导致的发热和延迟问题),但EMCOOL的视野已扩展至更多领域。 Jonathan Goldman 是佐治亚理工学院商业化办公室Quadrant-i的主任,在他的指导下,洛伦兹尼通过美国国家科学基金会和佐治亚研究联盟获得了资助,用于进一步研究和构建设计原型。Goldman 表示:“热管理是计算机行业普遍存在的问题,当我们看到丹尼尔的成果时,立刻意识到其商业潜力。”
除游戏外,该技术还可应用于:
高性能计算(HPC):解决数据中心AI处理器的过热难题;
电信设备:保障5G/6G基站等高负荷设备的稳定运行;
能源系统:优化电动汽车电池管理系统的散热效率。
四、行业影响:微流控技术推动散热革命
Goldman 评价道:“通过利用微流控技术,EMCOOL的系统提供了一种紧凑且节能的散热方式,突破了传统冷却技术的边界。” 在AI和高性能计算需求爆发的当下,热管理已成为制约硬件性能的关键因素。这项专利技术凭借其高效性和集成性,有望在数据中心、自动驾驶、云计算等领域掀起散热技术的革新,为下一代电子设备的性能突破奠定基础。
随着EMCOOL加速技术商业化,佐治亚理工学院的这项创新或将重新定义全球电子产业的散热标准,为解决“过热”这一行业性难题提供可持续的解决方案。