01
两相冷板
贴合 GPU、CPU，工质在微通道内部分汽化。
液态进 · 气液两相出TWO-PHASE COLD-PLATE LIQUID COOLING
两相冷板式液冷系统
从芯片到室外的 SF33 泵驱两相热路
以 SF33 介电工质在冷板内沸腾取热，泵驱循环、CDU 冷凝，机柜内无水。面向 5,000 W+ 单芯片与超高密度 AI 机柜，把热设计边界推到单相水冷之外。
SF33 / TWO-PHASE
5,000 W+
单芯片功耗 · 设计目标
≥300 W/cm²
局部热流设计基准
>5 MW
行间 CDU 单柜能力 · 设计目标
GWP≈2
SF33 工质 · 公开资料
SYSTEM AT A GLANCE / 系统一览
一条完整的两相热路，
把热量从芯片带到室外
两相冷板贴合 GPU / CPU，工质在微通道内部分汽化；分液歧管把供液与回气分开；两相 CDU 用板式冷凝器把气相冷凝成液，再由 1+1 冷媒泵送回冷板；室外冷源完成最终排热。
01
机柜内无水
二次侧使用 SF33 介电工质，不燃、不导电，降低漏水风险。
02
更低的流量
同样热量下，质量流量约为水（温升 5℃）的 37%–64%。
03
按项目验证
当前处于工程验证阶段，按项目出具测试与验收报告。
SYSTEM ARCHITECTURE
系统架构：从芯片到室外的完整热路
二次侧 SF33 泵驱两相循环，与一次侧室外排热解耦。冷板、CDU、管路和控制可成套交付。
二次侧 · SF33 泵驱两相循环（机柜内无水）
一次侧 · 室外排热
02
分液歧管
无滴漏快接头接入，变截面设计，多支路均流。
供液与回气分流03
两相 CDU
板式冷凝器把气相冷凝成液，冷媒泵 1+1 送回冷板。
两相进 · 液态出04
室外冷源
干冷器或一体化冷机，高温时压缩机补冷。
水路或冷媒直连
冷板路 · 约 70%–80% 热量
芯片热量直接进入工质，可用较高水温或自然冷却。
全液冷带走热量
内存、电源等热量由两相液冷带走，同样由泵驱动。
系统边界
冷板、CDU、管路和控制可成套交付；液冷比例按方案估算。
WHY TWO-PHASE
两相沸腾：温度更均匀，
单位流量取热更高
沸腾发生在饱和温度附近，多芯片温差更小；相同热量下，所需质量流量显著低于单相水冷。
接近恒温
沸腾在饱和温度附近进行，多芯片之间温差更小。
质量流量更低
同样热量，约为水温升 5℃ 时流量的 37%–64%。
气相要专门设计
干度 0.2 时体积膨胀约 21 倍，歧管和回气管按此放大。
TWO-PHASE COLD PLATE
两相冷板：
面向 5,000 W+ 单芯片
铜铝复合、分层针鳍与变截面歧管协同，把局部热点控制在干涸边界之内。
5,000 W+
单芯片功耗设计目标，单相水冷基准 ≤2,500 W。
≥300 W/cm²
局部热流设计基准，CHF 裕度 ≥1.5。
100–500 µm
微通道内分层针鳍，抑制局部干涸。
−50% 重量
铜铝结构相对全铜基准，冷板重量降低 50%。
单芯片功耗
5,000 W+（设计目标）
系统核心热阻
降低 70%（设计目标）
出口干度
0.20–0.35
冷板材料
铜铝复合 / 全铝
TWO-PHASE CDU
两相 CDU：
按机柜密度配置
从 10 kW 机柜内集成，到 120 kW 级单柜、250–1,000 kW 液冷舱，再到 >5 MW 行间 CDU。
10–120 kW
inRack CDU，覆盖 8 卡 PCIe 整机到约 100 kW 单柜。
>5 MW
inRow CDU 单柜能力设计目标。
1+1 冷媒泵
板式冷凝器、储液器、过滤器、分液器与控制器成套。
800V 直流
CDU 自带 800V 泵驱动器，泵 1 / 泵 2 分接 A / B 路。
形态
inRack / 舱级 / inRow
能力
10 kW – >5 MW
供液
1+1 冷媒泵
控制
本地 MCU / 安全控制
WORKING FLUID
SF33 工质：
低 GWP、不燃、介电
以 SF33 为基线工质，饱和压力低、汽化潜热高，适合泵驱两相回路。
GWP≈2 / ODP 0
低全球变暖潜值，不破坏臭氧层。
不燃 · 不导电
泄漏后果可控，配合泄漏探测与通风联动。
33.4℃ 常压沸点
25℃ 饱和压力约 0.074 MPa（绝压）。
约 166 kJ/kg
沸点下汽化潜热，单位流量取热能力高。
化学名
HFO-1336mzz(Z)
GWP / ODP
2 / 0
25℃ 液体密度
约 1.37 kg/L
职业接触限值
500 ppm
DESIGN & VALIDATION
从芯片热图
到可验证样件
不是简单放大换热面积，而是同时管理均流、补液、排汽与两相稳定性。
热源图驱动
按 Die / HBM 分区拓扑设计，局部热点单独强化。
干度分区流道
入口节流均流 → 核态沸腾扰流 → 出口截面渐扩。
微结构强化沸腾
分层针鳍、TPMS 与点阵结构，兼顾补液、排汽与压降。
两相流动稳定性
并联支路均流，抑制 Ledinegg 不稳定，管理 CHF 裕度。
仿真工具链
1D 两相模型与 CFD / FEA 联合校核，DfAM 可制造性优化。
制造与验证
机加、钎焊、金属增材；清粉、CT、氦检；热阻、压降与 CHF 测试。
0.20–0.35
出口干度设计窗口
≥1.5
CHF 裕度
≥20%
MSB 稳定性裕度
≈21×
干度 0.2 时气相膨胀
VALIDATION PATH
从支路到机柜，
逐级放大验证
先用小回路校核流动与控制，再放大到多支路和整柜，最后进入项目验收。
4 支路
试验台
校核流动不稳定、干度和控制模型。
100 kW
16 支路回路
验证多支路并联均流和系统级控制。
>500 kW
InRack TP CDU
面向单柜超高密度（设计目标）。
1,500 kW+
后续代际
Gen-3 单柜 1,000 kW，Gen-4 1,500 kW+（目标）。
ACCEPTANCE / 验收
保压检漏
假负载满载热平衡
泵切换
单路失电
72 小时满载
市电断电全过程
泄漏告警联动
实测 PUE
容量和代际指标为目标计划，非商业承诺；试验进度和数据可在保密协议下提供。
TECHNICAL PARAMETERS
关键参数
以下为设计目标、设计准则或部件标称值，最终以项目验收报告为准。
系统
二次侧工质
SF33 / HFO-1336mzz(Z)
机柜内介质
无水 · 介电 · 不燃
冷板路热量占比
约 70%–80%
系统边界
冷板 / CDU / 管路 / 控制
冷板
单芯片功耗
5,000 W+（设计目标）
局部热流
≥300 W/cm²
CHF 裕度
≥1.5
出口干度
0.20–0.35
CDU
inRack
10–120 kW
舱级
250–1,000 kW
inRow
>5 MW（设计目标）
泵配置
1+1
工质
GWP / ODP
2 / 0
常压沸点
33.4℃
汽化潜热
约 166 kJ/kg
25℃ 饱和压力
约 0.074 MPa
5,000 W+、热阻 −70%、重量 −50%、>500 kW 等为设计目标；本版不含系统级实测数据。 SF33 物性来自供应商公开资料。
APPLICATIONS
一套设计方法，
适配多类热源
从 AI 加速卡到边缘算力，按热流密度、安装边界与接口条件组合选型。
AI GPU / 加速卡
5,000 W+ 单芯片与 HBM 高热带。
8 卡 PCIe 整机
10–120 kW inRack 两相回路。
超高密度机柜
>500 kW InRack TP CDU。
液冷舱 / 集装箱
250–1,000 kW 舱级 CDU，800V 直流。
机器人关节
随形流道与局部热点管理。
储能 / 电力电子
高功率密度器件与柜级热管理。
每个项目的设计交付物
从热源评估到验收测试，按项目阶段交付。
- 热源与接口评估
- 冷板流道与歧管设计
- 1D / CFD / FEA 仿真报告
- 样件与 DOE 测试
- 控制与安全策略
- 验收试验报告
START A PROJECT
让下一代算力，
从可验证的两相热设计开始
告诉我们芯片功耗、机柜密度与现场条件，钛芯团队将给出冷板、CDU 与系统边界的组合建议。