水冷技术

水冷- 工作原理

一套水冷（液冷）散热系统必须具有以下部件：水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。

水冷散热系统的组成

水冷块是一个内部留有水道的金属块，由铜或铝制成，与CPU接触并将吸收CPU的热量，所以这部分的作用与风冷的散热片的作用是相同的，不同之处就在于水冷块必须留有循环液通过的水道而且是完全密闭的，这样才能保证循环液不外漏而引起电器的短路。

循环液的作用与空气类似，但能吸收大量的热量而保持温度不会明显变化，如果液体是水，就是我们大家熟知的水冷系统了。

水泵的作用是推动循环液流动，这样吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流出，而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。

水管连接水泵、水冷块和水箱，其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏，这样才能让液冷散热系统正常工作。

水箱用来存储循环液，回流的循环液在这里释放掉CPU的热量，低温的循环液重新流入管道，如果CPU的发热功率较小，利用水箱内存储的大容量的循环液就能保证循环液温度不会有明显的上升，如果CPU功率很大，则需要加入换热器来帮助散发CPU的热量，这里的换热器就是一个类似散热片的东西，循环液将热量传递给具有超大表面积的散热片，散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。

如果是小型密闭式的液冷系统，则可以省略开放式的水箱让液体在水泵、水冷块和换热器之间往返流动，避免循环液暴露在空气中而变质。

水冷- 发展历史

说到CPU水冷那还要追溯到上个世纪，早在1998、1999年左右台湾就开始流行CPU水冷散热了，DIY 利用自己的条件制作出各式各样的水冷系

统，但大多以开放式结构为主，在DIY看来，当时的CPU就已经是“发热量巨大”的怪物了。

大陆水冷制作相对要晚些，也大多集中在个人的制作水平上，曾经出现像杭州中裕的CoolMax等数款个人制作并销售的水冷产品，其中CoolMax水冷已经具备像样的包装和配套件，在宣传上也曾经有过动作，但由于市场响应有限，这些产品犹如过眼云烟，没有多长时间就从市场上彻底消失了。

到2003年，水冷又开始在大陆市场上活跃起来，其中以正规厂家中的澳柯玛和个人制作中的水冷王为主流，从市场推广和论坛宣传两个方面展开了水冷制作的新篇章。

新一代水冷与旧水冷相比原理并没有变化，但制作工艺却大幅度提升，大多注重全密闭式的设计，而且内地与港台个人DIY作品间的差别也越来越少，这与互联网的推广不无关系，上个世纪的水冷主要集中在少数能上网的发烧友中，随着网络的普及，越来越多的能人异士纷纷出现，行业范围远远跨越了电脑及其相关行业，精通于金属加工的朋友不胜枚举，制作这种水冷散热器更加方便，而且更加美观、实用、可靠，此外，越来越多的喜欢水冷的朋友可以在各个论坛中各抒己见，这样也推动了水冷工艺的进步，显然是互联网促进了水冷产品的进步，同时也为产品的推广奠定了基础。

随着显卡技术的快速发展，显卡上的GPU已经能够发出与CPU相当的热量，因此水冷已经不再局限在CPU了，显卡、北桥、硬盘的水冷也不断涌出，彻底让大家进入水冷的新世界。

Lumia950/Lumia950 XL全球首创的“水冷散热”模式

三星S7采用“水冷散热”

IBM水冷技术历史回顾

如今数据中心越来越追求高能效，降低运维成本和TCO，但是空调制冷成本却依旧高居不下，据统计，数据中心大约25%的能耗和碳排放量都是由制冷系统产生，如果能够降低空调制冷成本，数据中心运维成本将得以整体下降。水冷是数据中心散热的一个好办法，在水冷上，IBM进行了多年研究，其最早的水冷技术可以追溯到1966年，如今，IBM的背板换热器技术为Power System和System x用户带来了巨大的好处，能够为数据中心降低超过50%的空调需求。本文将带您回顾过去几十年中IBM的水冷技术。

1996：IBM开启水冷之旅IBM首次在计算机上应用水冷要追溯到1966年，当时IBM推出了System/360 Model 91计算机，是当时速度最快、最强大的计算机。它主要为处理科学应用中的高速数据处理而设计，比如太空探索、理论天文学、亚原子物理学和全球气象预报。为了避免计算机过热，IBM设计了一个专门的水冷系统。

1980：芯片散热IBM在1980年11月12日发布了IBM Model 3081 Processor Complex主机系统，它包含了两项提高效能的特性，将能耗从68千瓦降低到23千瓦，

并且内置了水冷技术，直接对芯片散热，效果大大超越了传统的空气散热。

1990:8款水冷主机1990年，IBM推出了ES/9000家族主机系统，包含8个型号，330、340、500、580、620、720、820和900，全部采用水冷技术。

2006：全新水冷方法在2006年伦敦召开的电源及冷却高峰论坛(Power and Cooling Summit)上，IBM研究人员展示了用于提高计算机芯片冷却能力的最新结果，这是一种被称作“直接射流冲击”的全新水冷方法，在一个完全封闭的系统中将水直接喷射到芯片背部，再将水吸出。这是一套复杂的架构，采用了多组高达5万个细小喷嘴和树枝状返回结构。

2008：零排放数据中心在2008年的CeBIT展会上，IBM展示了零排放数据中心，并公布正在开发智能的芯片水冷回路。相比传统的空气制冷数据中心，只能水冷回路不仅能降低40%的能耗，同时也能将余热再利用，比如用于家庭取暖。据报告，IBM首个原型系统已经能够将数据中心运营的四分之三能耗再利用。

2008：IBM首个水冷Unix服务器，Power 575在2008年4月，IBM发布了Power 575服务器，包含14个服务器节点，水管穿过机架直接进入服务器，处理器散热器上包含了水冷铜座。

2009：水冷QPACE超级计算机Green500夺冠2009年11月的Green500榜单上，由IBM为于利希研究中心、雷根斯堡大学和乌珀塔尔大学建造的三台同样的水冷QPACE超级计算机夺冠，成为世界上最具能效的超级计算机。

2010：IBM热水冷却超级计算机Aquasar2010年7月，IBM为瑞士联邦理工学院建设了同类别首个热水冷却超级计算机Aquasar，标志着一个新的“能源感知”计算时代的到来。这套被称作Aquasar的系统相比同等的空气冷却系统能够节省40%能耗，碳排放量降低了85%。

2012：第一台商业热水冷却计算机SuperMUC2012年6月，IBM表示为德国巴伐利亚科学院的莱布尼茨超级计算中心(LRZ)建设的SuperMUC超级计算机将采用革命性的温水冷却方式。系统的活动组件，如CPU和内存，可以直接用最高45摄氏度的温水进行散热，以削减系统的能耗。