CoolestDC推出3D打印无泄漏液冷散热器，开启绿色数据中心新时代

导读：在数据中心与高性能计算不断升级的背景下，对更有效的热管理方案的需求也变得日益严苛。

2025年8月17日，南极熊获悉，新加坡国立大学旗下高科技企业 CoolestDC 近期联合德国 3D 金属打印巨头 EOS，推出了一款无需垫片、无接头、整体一体式的无泄漏（leak-free）液冷冷板，其革新的 3D 打印制造方式在业界引起广泛关注。

无泄漏液冷散热器

CoolestDC是一家总部位于新加坡的深度技术初创企业，在高热通量电子产品的热管理方面拥有丰富的专业知识，并能利用Oblique Fin 高效液体冷却技术提供设计服务。CoolestDC 目前与 EOS 新加坡 Additive Minds 团队合作，提供创新的增材制造冷却解决方案，帮助推动数据中心的可持续发展。

数据中心风冷应用遇到瓶颈，液冷成为突破口

在全球数字化浪潮的推动下，数据中心行业进入了前所未有的高速发展阶段。云计算、物联网、人工智能以及4G/5G边缘计算的普及，使得数据中心的建设需求持续攀升。据IDC预测，到2025年全球数据量将飙升至 175 ZB，而数据中心的总投资也将从2019年的2447.4亿美元增长至4321.4亿美元，复合年增长率达到9.9%。然而，伴随着海量数据处理能力的提升，能源消耗与碳排放问题日益凸显，数据中心的“绿色转型”成为迫在眉睫的课题。在这一背景下，冷却方式的革新成为行业关注的焦点。

长期以来，风冷方案在数据中心中占据主导地位。然而风冷系统能效有限，特别是在高功率密度服务器中，其能耗与碳排放已经成为制约行业发展的瓶颈。随着全球碳中和战略的推进以及碳税政策的实施，数据中心运营商和超大规模DC的所有者都在积极寻求新的散热方式，以降低能耗与碳足迹。

液冷，尤其是直接到芯片（Direct-to-Chip,D2C）液冷，因其高效的传热能力逐渐进入主流视野。相比风冷，液冷能更快将热量从芯片核心导出，显著提升散热效率与整机能效。然而，液冷技术的推广却面临一个核心难题：泄漏风险。一旦冷却液泄漏，将导致服务器硬件的严重损坏，运维成本和风险骤增。因此，开发“无泄漏”的液冷散热解决方案成为产业转型的关键。

△液冷散热器与传统风冷散热器相比的优势

CoolestDC的突破：3D打印一体式无泄漏液冷散热器

来自新加坡的深科技企业 CoolestDC 联合EOS Additive Minds团队，借助金属增材制造（AdditiveManufacturing, AM）技术，率先推出了无泄漏一体式液冷散热器。这一方案采用了EOS 金属激光选区熔化（DMLS）技术与EOS Copper CuCP工艺，利用高纯度铜材料，制造出可承受 6 bar及以上水压的一体式冷板。

△线切割冷板和采用斜面鳍技术的 EOS 一体式 AM 冷板

与传统采用钎焊、机械加工或组装的冷却板不同，CoolestDC的散热器完全通过3D打印实现，内部没有任何垫片、接头或焊缝，从根本上杜绝了泄漏风险。

此外，EOS工艺支持打印 0.2毫米以上的薄壁内部结构，并结合CoolestDC的专利斜鳍片设计（Oblique Fin），实现了高密度、高精度的内部流道布局。这种高度自由的设计能力，使得散热器能根据不同客户需求进行 大规模定制，而且无需模具成本。总结来看，3D打印液冷散热器具备以下几个显著优点：

(1)   无泄漏一体式冷板，可承受 6 巴及以上的水压。

(2)   减少资本性支出（CAPEX）投资，因为不同服务器板的工具成本为零。

(3)   可自由设计和制造大规模定制的板厚、翅片密度和位置。

△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

Digital Realty 亚太区董事总经理 Mark Smith表示："以新加坡为例，我们正在测试液体冷却技术。我们与新加坡国立大学旗下一家名为 CoolestDC 的本地公司进行了试点，他们正在使用与机器学习或人工智能相关的服务器，以降低其功率密度。使用 CoolestDC 的液体和两相冷却解决方案，数据中心的总能耗最多可节省 30%。与此相关的是二氧化碳排放量和耗水量的显著减少。”

测试结果：能效大幅提升

CoolestDC的一体式3D打印冷板在属于 Digital Realty 的一个全面运行的主机托管设施中与业界领先的风冷散热器进行了对比测试，结果令人瞩目：

(1)   CPU温度：芯片与内核温度降低了10℃，显著提升运行稳定性；

(2)   GPU温度：在满负荷条件下，液冷GPU温度仅为40℃，相比风冷的90℃下降近50%；

(3)   GPU性能：液冷条件下GPU以高出 40% 的时钟频率满负荷运行，且无节流现象，计算能力从 5.8 TFlops提升至8.1 TFlops；

(4)   PUE（电源使用效率）：下降至 1.2 左右，相比传统方案节能显著。

△图中显示了 AM 液冷 CPU 冷却板（AM）与风冷 CPU 冷却板（AC）在 CPU 芯片和核心温度方面的基准测试结果。AM 冷却板的效果是将 CPU 芯片和核心温度分别降低了 9.6 °C 至 14.9 °C，以及8.1 °C 至 12.4 °C。最大的温度降低发生在满载条件下，此时风冷散热器难以散发产生的热量。

△上图显示一台风冷服务器的 GPU 在满负荷运行时的阈值温度为 90 °C。这导致了热节流，即 GPU 的安全功能降低了其性能（以时钟速度 MHz 度量），以避免过热和潜在的硬件损坏。另一方面，液冷 GPU 能够将温度保持在 40 °C，从而在 100 % 负载时舒适地运行其峰值性能。

根据上述 GPU 性能进行测算：一个满载 25 台 1U 服务器（配备 4 个 GPU 的高性能计算服务器）的液冷机架可产生 810 TFlops 的性能。要达到同样的性能，需要 30 台风冷服务器，而且必须分成两个机架，每个机架有 15 台服务器，否则就会超过风冷机架 15 千瓦的最大容量。因此，为最终用户节省的价值主张和总成本预计如下：

指标	提升/降低幅度
IT 性能提升	40%
能耗降低	29–45%
碳足迹减少	30%
节省机架空间成本	20%
节省资本支出（取消冷却器、加高地板等）	15%
电力-水量减少节约的成本	9500美元/兆瓦

在实际运营中，这种优势能够带来数百万美元的成本节约，尤其在AI、大数据、区块链、在线游戏等高性能计算场景中价值巨大。

3D打印赋能换热器制造的潜力

CoolestDC的案例，充分展示了3D打印技术在换热器制造中的巨大潜力。相较于传统制造方式，增材制造具有以下突出优势：

(1)   一体化制造：避免了多组件组装与钎焊环节，消除了泄漏隐患，提升了散热器的可靠性与寿命。

(2)   设计自由度高：内部复杂流道、斜鳍片结构均可通过3D打印一次成型，大幅度提升传热效率。

(3)   定制化能力强：根据不同CPU/GPU型号和应用场景快速迭代，无需模具，降低开发成本。

(4)   绿色制造：通过减少零件数量与工序，降低能源消耗，同时支持可持续生产与循环经济理念。

(5)   大规模应用前景广阔：在未来的高密度数据中心、边缘计算设施、甚至新能源汽车和航空航天电子冷却中，都有着巨大的应用潜力。

△3D打印一体式冷板 CPU 设计

结语：迎接增材制造时代的热管理革命

随着数据中心向更高算力、更高能效的方向发展，液冷技术势必加速普及，而“无泄漏”则是其大规模商业化的前提。CoolestDC与EOS的合作不仅提供了一个高效、可靠的解决方案，也为全球数据中心行业探索出一条 “绿色增材制造+可持续计算” 的道路。

南极熊认为，CoolestDC的无泄漏液冷散热器只是一个开始。未来，随着金属3D打印工艺的进一步成熟与材料体系的不断拓展，我们有望看到更多基于增材制造的新一代换热器产品。这些创新产品不仅将在数据中心领域落地，也将拓展至电动汽车电池冷却、航空航天电子散热、高功率激光器冷却等更广泛的应用场景。

从风冷到液冷，再到3D打印的“无泄漏液冷”，这不仅是一项技术进化，更是推动全球信息产业绿色发展的关键一步。CoolestDC的探索，正在为可持续数据中心描绘一幅全新的未来蓝图。