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台積電攜供應商開發「浸潤式冷卻高效運算電腦機房」

  • 涂志豪

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秉持提升社會的ESG願景,台積電藉TSMC ESG AWARD鼓勵員工提出鏈結公司ESG五大方向的ESG好點子,為公司永續文化挹注創新動能。

台積電在最新一期ESG電子報中說明,面對先進製程高效能運算(HPC)需求產生的能耗,台積電啟動TSMC ESG AWARD獲獎提案之一「浸潤式冷卻高效運算電腦機房」,透過常溫水冷卻HPC伺服器,2022年1月於Fab 12B廠成功試行,預估可使HPC機房總耗能降低30%、減廢50%,晶片運算效能更提升10%,目標將自2030年起每年減少4億度耗能。

TSMC ESG AWARD表彰勇於探索與實現各種永續可能性的員工與組織。隨著先進製程技術演進,晶片內電晶體密度倍數提升,晶片溫度亦隨著處理器功率同步增加。為了避免傳統耗能的風扇散熱做法,由企業資訊技術、資材供應鏈管理處、廠務及設計暨技術平台同仁聯手提出浸潤式冷卻的創新技術,除獲2020年TSMC ESG AWARD酷炫點子獎肯定,台積電亦提撥經費展開專案執行。

技術開發期間,台積電攜手台達電、技嘉、智邦、盟立、3M公司等供應商,設計可裝載低沸點惰性絕緣冷卻液的氣密槽,直接將需散熱的伺服器浸泡於槽中。

根據相變散熱原理,當運算晶片發熱時,晶片表面的冷卻液吸收熱量、沸騰而相變為氣態;蒸氣上升接觸冷卻盤管、放熱冷凝相變回液態,再由盤管中流動的水將熱量帶出機房,達成自然循環散熱。因冷卻液和發熱源充分接觸,散熱效率高,只需常溫水即可完成冷卻,槽內各系統與晶片溫度均勻維持於攝氏50度左右,不僅創造良好節能效果,晶片運算效能更增加10%以上。

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