英伟达表示，其新一代 AI 基础设施「Rubin」平台在业界首次实现了 100% 液冷，系统中的每一个部件都仅靠液体散热[1]。其最大特点是刻意将冷却液温度提高到 45℃，比热水浴还要热，而这一更高的温度正是节能的关键。该方案旨在大幅削减数据中心的电力与用水量，在 AI 算力需求持续攀升之际，成为颇受关注的能效举措。
把冷却液升到 45℃ 的思路转变
热水浴的水温约为 38 至 40℃，大多数人只能浸泡 15 分钟左右。英伟达最新的 AI 服务器可以让冷却液在更高的温度下运行，最高可达 45℃（华氏 113 度）[1]。乍看之下似乎适得其反，但正是这一更高的温度上限让系统更加节能。
散热领域长期存在一种观念，认为越冷的数据中心效率越高。几十年前，如果机房不像可以走进去的冷库那样寒冷，人们就会觉得哪里出了问题[1]。但实际上，硅制处理器能够在比这种直觉所设想的高得多的温度环境中稳定运行。以 45℃ 进入全液冷芯片的冷却液，在吸收热量后以约 55℃ 流出，但性能并不会下降，因为直接贴在每块芯片上的冷板能将器件温度保持在经过验证的工作范围之内[1]。
借 100% 液冷实现节能与零耗水
在 Rubin 世代中，所有芯片和网络部件都由液体在闭环中散热，系统内任何地方都没有风扇[1]。这一方式记录在「NVIDIA DSX」参考设计中，该指南涵盖了如何设计、构建和运营整座 AI 工厂。
成效也体现在数字上。散热历来占据数据中心电力消耗的最多 40%，是最具改善空间的领域之一[1]。业界估算显示，将冷却机的温度设定仅提高 1 度，就能将散热电力成本降低约 4%。规模越大，节省就越可观：一座 50 兆瓦级的超大规模设施，通过转向液冷基础设施，每年可节省超过 400 万美元（约 6.4 亿日元）的散热相关电力与用水成本※1 美元 = 161 日元（截至 2026 年 6 月 22 日）。
用水量的变化更为剧烈。在气候有利的地区，将 45℃ 液冷与干式冷却器（户外散热装置）结合，可实现无需冷却机的运行，将传统冷却塔方式下每兆瓦每年约需 260 万加仑的用水降至接近于零[1]。英伟达数据中心散热与基础设施负责人 Ali Heydari 表示，DSX 参考设计耗水为零，消除了大量电力使用和几乎全部用水[1]。
没有风扇、没有冷热通道的「另一种」服务器
走进传统数据中心，会立刻注意到两件事。一是噪音，散热风扇让整体声音达到 85 分贝以上，响到需要佩戴护耳设备[1]。二是为了把冷空气送向部件而精心布置的「热通道」和「冷通道」。
Rubin 架构彻底改变了这一景象。冷却液由 75% 的水和 25% 的丙二醇混合而成，流经直接贴在处理器上的冷板，从源头抽走热量[1]。让这种液体以最高 45℃ 流动，意味着在许多地区都可以不启动机械式冷却机和嘈杂的风扇，就让设施侧的回路散热。此外，还有余热回收的潜力，AI 工厂运行产生的余热有望被再利用于为附近的商业楼宇或住宅供暖[1]。
从零重新设计以跨越技术门槛
以往的液冷服务器是混合式的：GPU 和 CPU 配有冷板，而系统的其余部分仍采用风冷[1]。要做成全液冷服务器，就必须从根本上重新设计这些部件的散热方式。英伟达的热设计团队设计出通过单一进口和出口将冷却液输送到主板上多块高功率芯片的回路，从而实现了在托盘层面更为整洁的散热结构[1]。
成果在外观上也有所体现。风冷服务器为通风而采用布满孔洞的前面板，而 Rubin 服务器则拥有整洁、密封的前面板[1]。每个机架的部署密度也随之提高：过去占用 6 个机架单元的系统如今只需 2 个机架单元即可容纳。施耐德电气旗下散热部门 Motivair 的总裁兼 CEO Richard Whitmore 表示，一旦每块芯片的功率超过某个水平，液冷就成为必需[1]。不过，这种无需冷却机的运行能走多远，在很大程度上取决于当地气候，能稳定获得凉爽室外空气的地点与炎热地区的情况大不相同。
总结
在 Rubin 世代中，英伟达成为业界首个仅靠液体、且不使用风扇为整个系统散热的厂商。通过让冷却液以最高 45℃ 运行，该设计在抑制散热电力的同时，在气候有利的地区可将用水量降至接近于零。据称一座 50 兆瓦级设施每年可节省超过 400 万美元，在 AI 算力需求持续增长之际，这项技术有望成为抑制其能耗负担的重要手段之一。
来源：https://blogs.nvidia.com/blog/liquid-cooling-ai-factories/
