到本世紀(jì)末，美國數(shù)據(jù)中心的電力消耗預(yù)計(jì)將占全美總用電量的 9% 至 17%，其中約三分之一的電力專門用于冷卻 AI 模型的芯片。隨著 AI 的技術(shù)發(fā)展，算力需求正以指數(shù)增長，每一次對(duì)話背后，都有成千上萬枚芯片在瘋狂運(yùn)轉(zhuǎn)、持續(xù)發(fā)熱。而冷卻這些芯片，不僅耗電，還極度耗水，傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)依賴大量淡水帶走熱量。

弗吉尼亞州作為全球數(shù)據(jù)中心最密集的地區(qū)之一，僅 2019 年至 2023 年間用水量就暴增了近三分之二。這場(chǎng)能源與水資源的雙重壓力，正在讓整個(gè)行業(yè)尋找根本性的突破。

答案，或許就藏在一個(gè)意想不到的地方——核反應(yīng)堆。

核反應(yīng)堆和 AI 服務(wù)器，表面上完全不相干，但從物理角度看，它們面對(duì)的是同一個(gè)問題：如何在極小的空間內(nèi)，把大量熱量快速且高效地帶走。在核反應(yīng)堆中，熱傳導(dǎo)效率直接決定能從堆芯提取多少能量，進(jìn)而影響發(fā)電收益。幾十年來，核工程師們?yōu)榇税l(fā)展出一套精密的相變熱傳導(dǎo)理論，即利用液體沸騰時(shí)的相變過程，在極小的溫差下轉(zhuǎn)移大量熱量。

“液體是比空氣更好的導(dǎo)熱介質(zhì)，”MIT 核科學(xué)與工程系副教授 Matteo Bucci 解釋道，“而沸騰的液體效果更好，因?yàn)橄嘧儽旧硇枰沾罅磕芰?，這些能量正是從芯片上帶走的熱量?！?/p>

Azizian 和 Bucci 在 MIT 相識(shí)時(shí)，兩人都在研究核反應(yīng)堆的熱傳導(dǎo)問題。Azizian 后來轉(zhuǎn)向工業(yè)界，先后參與微軟 HoloLens 和英偉達(dá) GPU 的冷卻研發(fā)，他開始意識(shí)到這兩個(gè)領(lǐng)域的問題，本質(zhì)上是一樣的。

于是，2021 年，他們聯(lián)合創(chuàng)立了 Ferveret，旨在消除算力浪費(fèi)、減少全球數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)自然資源的消耗。他們一致認(rèn)為，在一個(gè)日益受限于電力供應(yīng)的行業(yè)，這一使命既緊迫又重要。

Ferveret 的最新核心技術(shù)叫做“自適應(yīng)相變冷卻”（Adaptive Phase Cooling，APC）。簡單來說，它把服務(wù)器直接浸入一種專用液體中，這種液體沸點(diǎn)極低，不含對(duì)環(huán)境有害的 PFAS（含氟表面活性劑）永久性化學(xué)物質(zhì)。

但核心的秘密，其實(shí)只是氣泡。

Ferveret 之前的傳統(tǒng)兩相冷卻技術(shù)也會(huì)讓液體沸騰產(chǎn)生氣泡，但是氣泡往往較大，脫離芯片表面的頻率較慢，熱傳導(dǎo)效率因此受限。而 APC 技術(shù)是系統(tǒng)通過精確控制液體的物理狀態(tài)，使得芯片表面產(chǎn)生更小的氣泡。這些氣泡脫離更快，在周圍液體中迅速再冷凝，形成高速循環(huán)，本質(zhì)上是在芯片表面制造一個(gè)持續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的微型熱泵。

圖｜氣泡對(duì)比（左：傳統(tǒng)兩相冷卻技術(shù)；右：APC）（來源：Ferver）

與 UCLA 合作的研究顯示，這套方案比目前最先進(jìn)的液冷方案提升 15% 的算力能效。結(jié)合 Ferveret 配套的電源控制軟件，數(shù)據(jù)中心可以用同等的電力多產(chǎn)出 35% 的 token。而在 AI 算力成本居高不下的今天，這個(gè)數(shù)字意味著真實(shí)的商業(yè)價(jià)值。

與此同時(shí)，該系統(tǒng)以模塊化形式交付，每個(gè)冷卻箱容納一臺(tái)服務(wù)器，外形與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架完全兼容，可以直接替換現(xiàn)有設(shè)備，無需大規(guī)模改造原有的基礎(chǔ)設(shè)施。這降低了部署門檻，解決了浸沒式冷卻長期以來最大的商業(yè)化障礙。對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商來說，這個(gè)系統(tǒng)意味著一切從不必推倒重來，今天就可以開始升級(jí)。

（來源：Ferveret）

這套系統(tǒng)還有一個(gè)被低估的巨大優(yōu)勢(shì)：完全不耗水。目前主流的數(shù)據(jù)中心冷卻方案，尤其是蒸發(fā)冷卻，需要消耗大量水資源。然而，偏偏那些陽光充足、適合部署太陽能的地方，往往也是最缺水的地方，干旱地區(qū)因此嚴(yán)重受限。

“太陽能資源豐富的地方往往沒有水，”Bucci 說，“我們的技術(shù)可以在有太陽能但沒有水的地方建數(shù)據(jù)中心，這在非洲、中東和美國部分地區(qū)是巨大的突破口?！?/p>

這不只是一個(gè)環(huán)保故事，更是一個(gè)關(guān)于 AI 基礎(chǔ)設(shè)施地理分布的戰(zhàn)略問題。當(dāng)算力需求持續(xù)爆炸，能在更多地方建數(shù)據(jù)中心，意味著更低的土地成本、更便宜的可再生能源，以及更靈活的全球布局。

目前，數(shù)據(jù)中心浸沒式冷卻市場(chǎng) 2026 年規(guī)模已達(dá) 57 億美元，預(yù)計(jì)以每年 18% 的速度增長，到 2031 年將突破 133 億美元。這個(gè)賽道上已經(jīng)擠滿了玩家，GRC（Green Revolution Cooling）、Submer、LiquidStack、Iceotope 等公司均已在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和 AI 基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域建立起穩(wěn)固的部署記錄。

微軟已在 18 座數(shù)據(jù)中心部署了浸沒式冷卻，覆蓋其 22% 的 GPU 算力，并計(jì)劃在 2027 年中前繼續(xù)改造 12 座機(jī)房。Ferveret 則已與數(shù)據(jù)中心開發(fā)商 CleanSpark、AI 芯片公司 FuriosaAI 以及美國最大數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商之一 Switch 展開合作測(cè)試，同時(shí)進(jìn)入英偉達(dá)的初創(chuàng)企業(yè)扶持計(jì)劃 Inception。

Ferveret 的差異化在于技術(shù)路線的根本不同。其他公司的方案大多基于傳統(tǒng)的飽和沸騰原理，氣泡較大、循環(huán)較慢。Ferveret 的 APC 技術(shù)從核工程領(lǐng)域借來的亞冷沸騰方案，則在效率上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跳躍。

雖然 Ferveret 的技術(shù)前景令人振奮，但浸沒式冷卻的推廣之路遠(yuǎn)非坦途。整個(gè)賽道面臨的最深層隱患，不是技術(shù)，而是標(biāo)準(zhǔn)的缺席。

浸沒式冷卻要想真正實(shí)現(xiàn)規(guī)模化，必須要有一套統(tǒng)一的安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。誰的技術(shù)路線先被寫進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，誰就拿到了整個(gè)市場(chǎng)的入場(chǎng)券。這場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的博弈，F(xiàn)erveret 并不占優(yōu)。GRC 和 Submer 已在微軟、谷歌等超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心積累了真實(shí)的部署記錄，這些記錄會(huì)直接轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)的話語權(quán)。

Ferveret 的 APC 技術(shù) 2021 年才問世，客戶測(cè)試尚在進(jìn)行中，距離“大規(guī)模部署”還有一段距離。Ferveret 需要在標(biāo)準(zhǔn)成型之前拿下足夠多的標(biāo)桿客戶，讓 APC 成為標(biāo)準(zhǔn)制定者無法忽視的既成事實(shí)。否則，它很可能贏了技術(shù)，輸了市場(chǎng)。

參考資料：

https://news.mit.edu/2026/nuclear-inspired-cooling-system-ferveret-could-make-data-centers-more-sustainable-0610

https://www.ferveret.com/technology

排版：劉雅坤

注：封面/首圖由 AI 輔助生成