散热黑科技！3D打印正在成为AI热管理新宠

| 3DScienceValley · 2025/08/06

洞察

“ 传统切削只能做简单直通道，而3D打印可一次成型TPMS晶格、微鳍片、湍流诱导结构等复杂几何，把冷板传热面积、流量、压降、热阻同步优化，实现“传统手段无法企及”的散热极限。从CoolestDC、纬颖（Wiwynn）到其阳（AEWIN）等厂商的铜质3D打印冷板已在CPU、GPU、AI服务器、两相浸没系统中批量装机，宣告3D打印散热方案不再是实验室概念，而是解决AI高功率密度芯片散热问题的现实路径。”

01.国际顶级学术会议，3D打印技术逐渐成为热管理新宠

两年一届的全球电子热管理领域顶级学术会议ITHERM，于5月27日-30日在美国达拉斯举办，会议还专门开展了ASME K-16/IEEE EPS冷板设计大赛活动。本项赛事旨在激发学生们的创新设计能力，推动增材制造技术（3D打印）在热管理领域的应用。

02.3D打印技术在服务器散热的技术应用

服务器液冷板的内部结构对热传导效率有很大影响，最佳的设计可最大限度地扩大冷板与 CPU 或 GPU 等热部件之间的热交换面积，从而确保高效传热。例如，冷板内部的微通道或鳍片可增强热量的扩散，从而实现更好的散热性能。冷板内的流动模式和湍流诱导特征经过精心设计，可确保冷却液有效吸收和带走热量。最大限度地增加接触面、增大表面积、优化流动模式并选择合适的导热材料，所有这些都能提高冷却性能。

3D 打印可在冷板内精确设计复杂的几何形状，如三周期最小表面 (TPMS) 晶格微通道和湍流诱导特征。这样就能创建复杂的定制结构，优化冷板内部结构与冷却液的换热。另外，3D 打印技术利用复杂的模拟仿真，通过实现传统加工手段无法制造的精细结构，实现冷板内部结构对流量、压降、热阻、效率的多重优化。

▲Diabatix ColdStream 平台给出的CPU冷板设计

▲Fabric8Labs的3D打印冷板

03.3D打印冷板在冷板&浸没服务器的应用

目前人工智能（AI）技术的迅猛发展推动芯片算力飞跃式增长，但高功率密度带来的散热挑战已成为数据中心及高性能计算系统的核心瓶颈。化学增材制造技术的铜制微结构冷板方案，已经不是前沿的学术研究，而是逐渐落地走向商业化的新一代芯片热管理技术，为下一代AI芯片热管理开辟新路径。下方是知名3D打印厂商EOS和Fabric8Labs在AI服务器冷板和浸没液冷领域的应用案列。

01.CoolestDC

世界上首个安装在服务器 CPU（AMD EPYC 7352 2.30 GHz）上的无泄漏一体式冷板，增材制造使用了EOS Copper CuCP 材料的 AMCM M 2901kW 系统。该项目联合新加坡本土液冷公司CoolestDC合作。

▲EOS公司生产的3D打印冷板

02.纬颖液冷服务器

今年英伟达GTC大会上全球服务器OEM大厂纬颖展出了与Fabric8Lab s合作开发3.5kW 3D打印技术液冷板。该冷板解决方案采用参数优化的翅片结构，可将冷却液引导至热点，从而实现优化的热工水力性能、均匀的芯片温度分布，以及比传统切削微通道技术高出 48% 的热性能提升。

Wiwynn 服务器总监Lentis Pai表示。“这款先进的解决方案拥有卓越的散热性能，可增强液冷能力，可应对下一代人工智能数据中心面临的严峻散热挑战。

▲Wiwynn和Fabric8Labs的开发的服务器3D打印冷板

03.其阳AEWIN两相浸没液冷服务器

在 Computex 中国台湾厂商AEWIN 其阳科技科技展示了使Fabric8Labs 的 3D打印技术制造的两相冷板和浸没板，热性能提升了 1.3°C/100W，有效表面积扩大了超900%。
AEWIN 先进技术研发部总监刘博士表示：“随着数据和边缘 AI 复杂度的指数级增长，我们迫切需要本地化的高性能计算能力。借助 ECAM 技术，我们在系统级设计上实现了重大突破，显著提升了能效比和总体拥有成本。”