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芯片级精准喷淋液冷技术解决方案

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,软件著作权,著作权,商标权,外观设计,新技术

发布时间: 2026-11-02 11:23:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵国君 | 2026-11-02 11:23:32

本成果依托香港科技大学(广州)NE1大楼数据中心改造项目形成,针对高密度科研算力场景下传统风冷散热能力不足、制冷能耗较高及既有建筑改造难度大等问题,形成以芯片级精准喷淋液冷为核心的成套解决方案。系统采用绝缘、非导电冷却液,直接精准喷淋服务器CPU、GPU等发热器件或其散热器,冷却液吸热后回流至液冷CDU,与冷却水换热降温并循环使用,全程为单相循环。项目采用模块化、预制化设计,建设内容涵盖液冷机柜、CDU、冷却塔、循环管路、供配电、动力环境监控及BA群控系统,并充分利用学校能源中心冷源,构建协同供冷体系。NE1大楼总建筑面积约5480平方米,建设机柜不少于236架,其中30kW风冷机柜不少于182架、40kW液冷机柜不少于54架;液冷系统PUE设计目标小于1.1,数据中心整体PUE设计目标小于1.3。合一为国家专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业、国家知识产权优势企业和广东省新型研发机构,荣获省级数据中心高效节能关键技术与装备工程技术研究中心。截至2026年6月,拥有有效授权专利269项,其中发明专利89项;另有国际PCT申请33项、软件著作权6项,参编标准14项,技术入选国家工业和

本成果面向高校人工智能、大模型训练和高性能科研计算等高负载算力场景,突出稳定可靠、高效散热和绿色低碳三大优势。1. 采用自主研发的芯片级精准喷淋液冷技术,将绝缘、非导电冷却液直接喷淋至CPU、GPU等发热器件或其散热器,缩短传热路径,定点、定量、按需供液,有效消除局部热点,保障高密度算力设备持续稳定运行。2. 适配30kW、40kW高密度机柜,可提升单位空间算力承载能力,为高校AI算力中心扩容和科研任务连续运行提供可靠支撑。3. 以高效液冷替代部分传统空调制冷环节,降低冷却系统附加能耗,液冷系统PUE设计目标低于1.1,充分发挥节能省电、降本减碳的绿色算力优势。4. 采用模块化、预制化设计,便于既有建筑改造、分期建设及后续扩容。5. 构建双冷源、环形管网、2N供电、CDU冗余及BA双机热备体系,具备自动加减载、故障切换、频率调节和断电断通信自保持功能。经第三方测试,机柜带载、液冷设备功能、系统冗余及群控逻辑均符合设计要求,具备规模化复制推广条件。

本成果面向人工智能、大模型训练、科学计算和高性能计算等高负载算力场景,具有良好的产业化基础和规模化应用前景。国家“十五五”规划纲要提出深入推进“东数西算”工程,构建多层次算力设施体系和全国一体化算力网,并将提升算力设施、5G基站等新兴领域用能效率,全面实施碳排放总量和强度双控制度,作为绿色低碳转型的重要任务。《数据中心绿色低碳发展专项行动计划》明确推广液冷等高效制冷散热技术,持续提高新建及改扩建数据中心能效水平,为本成果推广应用提供了有力政策支撑。 在应用场景方面,本成果可重点服务高校人工智能计算中心、科研计算中心、超算中心,以及金融、互联网、通信运营商、工业企业等行业数据中心的新建和节能改造。针对高校科研业务负载波动较大、GPU设备功率密度高、科研任务连续运行要求高等特点,喷淋液冷可直接对CPU、GPU等核心发热器件实施精准散热,提升高密度算力设备运行稳定性和单位空间算力承载能力。针对存量风冷机房,可依托模块化、预制化和风液协同设计,分区域、分阶段实施改造,充分利用既有建筑、供配电和冷源条件,降低改造难度及业务迁移风险。依托合一在冷却液、喷淋结构、液冷机柜、CDU、控制软件、工程实施和运维服务等方面的完整能力,成果可进一步形成“核心产品供应、系统方案设计、工程建设实施、测试验证和全生命周期运维”一体化产业转化模式。 2026年印发的《关于促进人工智能与能源双向赋能的行动方案》明确提出,推动算力设施高效冷却、高性能服务器、高性能供电架构、余热资源回收利用、能耗监测评估及算电协同发展。下一步,本成果可与绿电交易、进一步的余热利用、数字孪生和智能运维等技术融合,在全国算力枢纽节点、零碳园区和区域智算中心推广应用,带动液冷材料、装备制造、控制软件、检测认证及工程服务等产业链协同发展,为构建安全可靠、节能高效、绿色低碳的算力基础设施提供支撑。

本成果由广东合一新材料研究院有限公司液冷技术团队协同完成,团队形成“战略统筹—技术研发—市场推广—工程交付”一体化组织体系。董事长王伟负责成果总体技术路线把控、重大技术方案决策及创新资源统筹;总经理邓华负责成果产业化战略规划、资源配置、重大项目协调及市场发展布局;产品研发总监蔡贵立负责芯片级精准喷淋液冷系统、液冷机柜、CDU及群控系统的研发设计、性能优化和工程化定型;陈秋芳和陈志强负责项目实施、安装调试、质量控制、第三方测试配合及交付管理,保障项目按期、保质、安全落地;卢兵役负责市场销售、客户需求对接、商务合作及示范项目推广。团队依托国家专精特新“小巨人”企业、数据中心高效节能关键技术与装备工程技术研究中心、广东省新型研发机构,汇聚热管理、系统集成和运维服务等专业力量,具备从核心技术研发、产品制造到项目建设、运行维护和成果转化的全链条能力,为港科大NE1大楼项目顺利实施及后续规模化推广提供了有力保障。

经济效益 1.   降低设备全生命周期使用成本:在喷淋液冷运行条件下,芯片工作温度较传统风冷方式降低约10—20℃,有助于改善服务器运行环境,减少局部过热及热故障风险,延长服务器及相关电子设备使用寿命,降低设备维修、更换和运行维护成本,提高设备利用率和资源使用效率。 2.      提升土地及机房空间利用效率:依托喷淋液冷系统高密度部署和模块化建设特点,项目可节约约50%—80%的机房占地面积,显著提升单位面积算力承载能力和数据中心空间利用率,在一定程度上缓解项目建设用地紧张、机房扩容受限等问题,提高土地资源集约节约利用水平。 3.      税收贡献:项目产业化及规模化推广后,将通过产品销售、系统集成、工程建设和运行维护服务等业务形成新增产值,并相应增加企业所得税、增值税及附加、个人所得税等税收收入。随着市场拓展、产能释放和业务规模扩大,项目有望形成持续稳定的税源,为广州开发区产业发展、财政增收和经济高质量发展作出积极贡献。 环境效益 1.推动数据中心绿色低碳发展:本项目围绕芯片级精准喷淋液冷技术开展研发、工程化应用和运行验证,符合国家碳达峰、碳中和战略以及绿色数据中心建设有关政策导向。根据项目运行测试情况,液冷系统PUE值实测约为1.1,可有效降低数据中心冷却系统能耗和运行电费,为5G基础设施建设、存量数据中心节能改造及新建高密度数据中心提供绿色低碳技术路径,有利于推动数据中心向高效、清洁、低碳、循环方向发展。 2.提升资源环境效益:喷淋液冷模块化数据中心可减少传统机房空调使用,降低噪声、粉尘和静电对设备及机房环境的影响;同时通过设备延寿、节约用地和提高能源利用效率,减少资源消耗,提升全生命周期绿色化水平。 


本成果拟采用“技术作价入股、技术授权和股权融资”相结合的方式推进转化。依托港科大项目形成的工程化应用基础,以及公司已形成的芯片级精准喷淋液冷专利、专有技术、工艺包和系统集成方案,由具备资质的第三方机构对相关知识产权及技术成果进行评估后,可将技术作价入股。 对具备生产制造、市场渠道和工程交付能力的合作方,可根据应用行业、实施区域和产品类型,采取普通许可、排他许可或独占许可等技术授权方式,按照“一次性许可费、产品销售提成和技术服务费”相结合的模式获取收益,并提供方案设计、服务器适配、样机验证、工程实施、运维培训及持续升级等配套服务。在确保核心知识产权安全可控的前提下,可对特定应用场景的非核心技术模块依法开展技术转让。重大项目可通过共建联合实验室、联合研发中心、产业化示范基地及委托开发等方式开展技术合作。 为加快技术迭代、产能建设和市场推广,计划分阶段完成股权融资3亿元,重点用于核心技术研发、关键设备及冷却液规模化生产、示范项目建设、供应链完善、市场渠道拓展和高层次人才引进。希望引入具备产业资源、应用场景、资本实力和长期协同能力的战略投资者,重点推动成果在绿色数据中心、智算中心、高性能计算及存量机房节能改造等领域规模化应用,逐步形成标准化产品、规模化制造、专业化交付和持续服务体系。合作方应具备合法合规经营资质和项目实施能力,并严格履行知识产权保护、技术保密、质量控制及市场推广责任。