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【散熱劃時代革命-液冷散熱】
時間：2021/8/1
發文：NO.1287篇
大家好，我是 LEO
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❖晶片效能越強-解熱難度越高
隨著半導體晶片發展-體積越來越小，電晶體密度越來越高，逐漸朝向高性能，超薄，微型化發展，電子元件散熱的空間越來越小，單位面積內所產生的熱能卻越來越高，無論是手機、電腦發熱發熱密度皆呈現指數級增長，此外，加密貨幣挖礦場，大型伺服器與資料中心，高階CPU、GPU產生的熱能更為驚人，如果熱能不能快速有效散出，輕則影響效能，嚴重會導致電腦或手機產生「電子遷移效應」，導致當機無法工作。
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❖台積電未雨綢繆超前部署
今年7月台積電在超大型積體電路 (VLSI) 研討會，展示晶片水冷研究結果，採用水通道直接引導到晶片，藉此提高晶片散熱效率。聽起來覺得不可思議，為什麼突然做這項研究？傳統晶片散熱-在晶片上塗導熱矽脂，將熱量傳到散熱器底部，導熱管、水冷管再將熱量導到鰭片，最後風扇將鰭片的熱量吹走，完成散熱。
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但是，若未來晶片採用 3D 堆疊技術，最新的SoIC先進封裝可以任意組合各種不同製程的晶片，除了記憶體甚至還能直接將感測器一起封裝在同一顆晶片裡面，線路的密度將是2.5D的1000倍，散熱就會遇到大瓶頸。
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3D堆疊晶片設計更複雜，更小的微縮製程，把晶片一層一層的堆疊起來，中間部分難以有效散熱，所以台積電的研究人員認為，解決方法就是讓水在夾層電路間流動，讓水直接從晶片內帶走熱量，這是最有效的方案，這裡指的水並非一般純水，而是不會導電的介電液，實際上操作起來非常複雜且昂貴，目前處於研究階段，這顯示出解決晶片散熱問題，將是半導體產業未來重要發展趨勢之一。
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❖晶片改朝換代推動-伺服器新設計
我們從上面描述可以知道新晶片設計只會更小，更複雜，更熱，而伺服器產業面臨的問題會更大，試想大型資料處理中心，裡面有多少伺服器？多少高階CPU、GPU都是24小時不斷電持續運作，龐大的熱能如何處理？當處理器的瓦數越來越高，一般來說，處理器的熱設計功耗超過240W就很難用風扇(氣冷)來解決，偏偏霸主Intel或是AMD新一代處理器動輒超過270甚至280W，現在馬上面臨到需要液冷散熱來帶走熱量。
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❖跟著產業霸主的方向走準沒錯
Intel在伺服器市場，主流解決方案以x86架構為主，全球 CPU市占率約 92%左右。未來Intel 仍將保持產業龍頭的地位，圍繞它的 CPU平台的升級仍是影響伺服器硬體產業鏈周期性變化的關鍵因素。
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2021 年第一季開始Intel最新的 Whitley Ice Lake 的處理器已向資料中心業者小量出貨，第二季開始放量，到第四季預估將占總出貨量的 40%，滲透率將大幅且快速提升，下一步，Intel英特爾預計 2022 年初量產支援 PCIe Gen5 的 Eagle Stream 平台，將會加速升級資料傳輸速度。
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❖英特爾正式將水冷散熱放進白皮書
有趣的事情來了，產業龍頭也意識到新平台-散熱問題非常棘手，2020年Whitley平台是intel「首度」將水冷頭(注意：非浸沒式)納入技術白皮書，更誇張的事情是未來的新平台 Eagle Stream第一顆CPU Sapphire Rapids至少 300W以上，甚至將來很多GPU會達到500瓦甚至700W以上，水冷散熱方案成為唯一解方，冷卻液監控主機(CDU)與水冷頭(覆蓋在處理器上方的水冷散熱片)全世界只有三家廠商通過Intel認證，台灣的廣運(6125)是唯一兩項全拿的合格供應商。
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❖節能減碳-省電又可以賺積分
歐盟在7月剛通過55套案，其中碳邊境調整機制，又稱碳關稅，預計自2023年起試行，2026年正式實施，先從鋼鐵、電力等產業先行，但是用電大戶的資料中心無法置身事外，跟大家分享一個數字會比較有概念，2017年中國數據中心總耗電量為1200-1300億KW，超過三峽大壩與葛洲壩電廠2017年全年發電量總和(分別為976億KW、190億KW)，占中國總發電量的2%，到了2025年資料中心耗電將高達 3842億KW，占全中國總發電量的 6%，這隻吃電怪獸肯定會被盯上，高排碳業者會被課較高關稅(碳關稅)，將進一步帶動資料中心業者積極導入液冷散熱達到「省電」與「節能減碳」的效果，甚至有望仿效電動車Tesla透過碳積分來挹注獲利，可望大幅提高液冷散熱滲透率。
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❖水冷散熱技術門檻高-不簡單
2021年3月26日雲端資料中心伺服器開發商---緯穎科技宣佈，參與資料中心液冷廠商LiquidStack的A輪融資，並取得一席董事席位，其實早在2019年緯穎就與3M合作開發液冷方案，但是3M的電子氟化液是非導電-介電液是一種專利配方，掌握在3M手中，未來耗材都需向3M購買補充，入股LiquidStack可望取得自主技術。
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大家知道這種-不導電的「介電液」有多貴嗎？1公斤要價100美元，一個180KW的機櫃光是介電液裝滿就要價1000萬，重點是這個介電液每年都會耗損，需要定時補充，這樣就知道賣水的概念有恐怖、有多賺了吧，得介電液者得天下。
就算目前短期重點放在一般的「冷卻水」，得到英特爾認證的兩款冷卻水，一個櫃的成本大約7~8萬元，廣運集團研發成功的介電液打七折賣，一公斤70美元就相當有競爭力，而冷卻水一個櫃更只需要8000元，重點是水要通過認證，水在管線裡面跑如何恆久不變質？裡面還必須添加抗凍劑、苔癬抑制劑等特殊配方，是不是很多眉角！這些都是LEO深入研究去挖出來的。
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❖廣運(6125)上中下游整套系統全部整合
目前有三大產品線，水冷背門(20~25萬)/櫃，水冷頭(100~150萬)/櫃-目前英特爾首度放入新平台技術白皮書，已通過Intel認證，浸沒式機櫃(1000萬)/櫃，此外還有最重要的冷卻液監控主機(CDU)它是水冷散熱技術的根源，還有各種耗材、管線、冷卻水、介電液都是未來的發展重點。
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傳統散熱模組雖然便宜，一個42U的機櫃，風扇加散熱模組成本頂多台幣8~10萬，但將來水冷變成剛性需求，水冷頭機櫃，水對氣120~150萬/櫃，水對水90~120萬/櫃，全球的資料中心大約有 500萬櫃，每年新增30萬櫃左右，大家可以算看看，這產值增速有多恐怖。
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目前全世界只有2家公司有能力量產伺服器等級水冷頭機櫃，雙鴻、超眾這些傳統大廠要跨入最難的CDU(水冷監控主機)至少需要5年以上的參數與經驗值，而廣運的陳總已經深耕30年的散熱產業經驗，水冷頭機櫃的五大關鍵零件--廣運擁有四項(CDU、水冷頭、分岐管、制冷背門)盲插或快接頭，這個產業很新，很多法人也還沒那麼了解，有很多眉角，很多技術秘密，篇幅有限今天LEO就先介紹的這邊。
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如果大家想知道更多關於這個新的「水冷散熱產業」訊息，請鎖定 LEO股民當家團隊的頻道喔，⧉傳送門在下方↓
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天佑台灣，疫情早日結束❤️
JOYCE. 🌿🌿🌿🌿🌿
胎胎炸愛的【百年員林仙草】來惹，預計0608出貨！（＃已結團）
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✦ ＃2020去年夏天胎胎社團大熱銷： https://bit.ly/3oNDqvt
✦ 無糖仙草原汁直接加水，冰一整壺在冰箱最讚
✦ 儲備糧食可以不用冰的最好而且還能低糖消暑（最讚）
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昨天傍晚社團一開團，今天一早胎胎最愛的仙草凍＆無糖仙草原汁已賣到缺貨，剛剛才補上！ 這週開這團最開心的就是我老公本人，因為他超級無敵愛 ＃無糖仙草原汁！！！！
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雖然我最近兩週也是陸續買不少，但我本來買東西就會安排順序，像是會囤乾麵、乾糧，所以我老公上週從冰箱拿出我的「＃員林仙草凍」問我：「老婆這個可以吃嗎？」不可以！立刻阻止他，因為我家就剩兩罐，馬上想到快一年沒開團，去年開團兩次社團朋友們都愛炸的員林仙草，要立刻開起來～～～ 所有品項都不用冰，你要吃之前再冰就好，而且現在我們家只吹電扇熱到爆，我每天都要幫我老公泡冰釀咖啡（煩死），所以這次老公自己買單18瓶【高濃縮無糖仙草原汁】，哈哈～
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先說，＃高濃縮無糖仙草原汁一罐就是一公升（很重），所以如果你跟我一樣買一箱的話，有可能瓶身會凹到，很介意的人請你少買一點，因為去年發生過好幾次，那個就不是壞掉，就是運送過程中，因為太重的重量一定有可能造成的壓到或凹進去，拜託介意的人請你直接買矮鮮草凍就好，不然現在貨運這麼塞車，我們或是廠商都無法跟你保證什麼，我只想要能喝、能消暑、能解熱就阿密陀佛惹～
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▌＃完全高濃縮無糖仙草原汁（這罐是我跟先森最愛的第一名）
・品名：仙草原汁
・內容物成份：水、仙草乾、碳酸鈉
・內容量：980毫升（＃可稀釋3到4倍）
・產地：台灣
・保存期限：2年
・採用高溫高壓封裝，保存期限長達兩年，保證不含防腐劑
・堅持百年古法製作，含豐富的膠質，穩定的仙草汁品質，可製成仙草茶、燒仙草、仙草凍、仙草雞等多樣美味的產品，使用簡單方便
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✅ ＃無糖退火又好吃胎胎最愛第一名
➊ 這絕對是一貫保證你喝得出來，超級無敵純熬出來的超濃仙草原汁（一定要稀釋），這罐我跟先森最愛，因為一罐就可稀釋成3~4公升的無糖甘草茶，甘草味極濃，和一般市售那種甜甜仙草蜜真的完全是兩個世界，＃這罐請務必直接帶一組回家，因為喝完保證你一定回購！
➋ 為啥胎胎最愛這瓶（？）因為這罐的 ＃變化性最多，而且冷熱都可飲，所以我很愛。這罐可以直接加蜂蜜做成仙草蜜，也可直接做成仙草奶茶（如果加入先草凍又更讚），又或是自己在家可以跟冰塊一起打成仙草冰沙，聽說也可以煮成仙草雞湯（最近太熱我沒試過），總之，千萬不要單喝，因為這罐真的超級無敵濃縮，單喝會覺得苦，一定要稀釋噢！
➌ 因為胎胎我從不買手搖飲，但這罐我非常喜歡搭配黃色那罐仙草凍，加上煉乳、鮮奶（對我家鮮奶就是在這個時候才會買），直接做成在家就能安心吃又沁涼退火的仙草凍奶露，煉乳的味道加上甘甜微苦的仙草，完全就是我的菜，先森也是愛到爆炸，今年幾乎都不用買剉冰回家了啊～
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▌＃仙草凍
・內容物成份：仙草汁(水、仙草乾、小麥澱粉、碳酸鈉)、砂糖
・內容量：540公克
・過敏原標示 : ＃本產品含有小麥澱粉
・保存期限：2年
・有效日期：依照罐身標示
・產地：台灣
◑ ＃強烈建議跟親戚好友們一起湊一箱，因為家裡有小孩的朋友或長輩的家庭，應該一個晚上兩三罐就吃光了，一週9罐都能吃得完，因為好吃又沁涼，長輩家人小孩隨時都能當點心吃，一箱真的很划算啊～
◑ 即開即食，最適合夏日午後解饞的點心，加一點牛奶、蜂蜜，或是搭配奶茶作為仙草奶凍，低卡美味又健康。適合小家庭或3~5人分享。
◑ 採用 ＃高溫高壓封裝，保存期限長達 兩年，保證 不含防腐劑。堅持百年古法製作，保證不含塑化劑。
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✅ ＃胎胎最愛並列第一古早味
這罐胎胎我真的就是直接加稀釋後的「原汁仙草茶＋煉乳＋鮮奶（不會另外加蜂蜜，因為這罐本身就有一咪咪甜）」，但他們家的甜真的都還好，就像冰糖那種口感，加上牛奶就可以直接當手搖喝，真的很怕甜的朋友就不要加煉乳，只是胎胎我個人很強力推薦加點煉乳真的超好吃的啦，絕對比出門買剉冰單純健康又好吃，在家就能消暑，我真的非常大推這罐先草凍＋濃縮無糖仙草茶原汁，真心讚！
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▌＃仙草甘茶
・純台灣仙草熬製而成的仙草甘茶，有著台灣品種仙草的獨特香氣
・內容物成份：水、仙草乾、砂糖
・內容量：240毫升
・產地：台灣
・保存期限：2年
・有效日期：依照罐身標示
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✅ ＃最美古早味送禮自用兩相宜
這款就是我買都買不到猛缺貨的商品，因為這罐非常適合直接帶出門，對一般人來說是非常方便攜帶，而且老公其實很喜歡這罐，除了第一眼就讓他驚艷的包裝外，＃帶有一點點砂糖的甘草香，解渴也好喝，這款我會買一些，但應該不會買的筆濃縮無糖仙草汁多，因為我們倆大多都在家喝＋吃，所以上面兩樣是我比較常買也買比較多的，因為在家吃真的太方便，加在一起也好吃。但這幾樣每款都讚，大家都可放心買回家～
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▌＃仙草涼露（就是仙草凍的小罐攜帶版）
・成份：仙草汁(水、仙草乾、小麥澱粉、碳酸鈉)、砂糖
・內容量：255公克
・過敏原標示 : 本產品含有小麥澱粉
・產地：台灣
・保存期限：2年
・有效日期：依照罐身標示
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✅ ＃露營野餐學校辦公室各種點心場合都能駕馭
這個品項跟先掃動基本上是一樣的，我個人都在家吃，所以買的都會是上面大罐黃色的。這款跟先草甘茶一樣，都適合拿來送禮、野餐、露營、外出或放在辦公室冰在冰箱，下午直接開一罐來吃，這樣的型態比較適合先草甘茶＋涼露，不然胎胎會直接推薦大家都直接買大瓶裝的真的划算實在又好吃，今年夏天就跟胎胎一起吃起我最愛的古早味吧～～～～
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