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液冷系统关键部件−Manifold

蔡秋琴
2025-09-01 11:18

什么是Manifold

液冷Manifold是一种用于散热的管道装置。位于机柜内的冷却液分流单元,介于 CDU与冷板之间的装置,其功能是向各层单板均匀分配冷却液,带走电子信息设备高热流密度元件发热量,保证设备正常稳定运行。其内部通道设计精确,确保冷却液体能够均匀、快速地流过每个散热单元,有效带走热量,降低设备温度。

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在 42U 机架中,一个 Manifold 需连接 16-24 个冷板接口,确保每个接口的流量偏差≤5%(否则可能导致单节点温度偏高 10℃以上)。

1  Manifold技术特性

材质与工艺

90% 采用304不锈钢及以上材质(耐冷却液腐蚀,使用寿命≥10 年),通过激光焊接(如名扬激光)或真空钎焊密封(焊接处泄漏率需≤1×10?? Pa?m3/s);外径规格推荐有30mm*30mm、40*40mm等。

结构设计

分为单排管(适配 10-30kW 机架,接口数量≤12 个)和双排管(适配 50-120kW 机架,接口数量≥16 个),管道路径采用 “等长设计”(避免不同接口因距离差异导致流量不均);

安装适配性

接口需兼容主流快接头,支持 “带压插拔”(拔插时泄漏量≤0.1mL),满足在线维护需求


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以ASUS推出的AI POD为例(该系统搭载了GB200 NVL72版本),在整机背部,液冷Manifold呈“冷热分离”的双通道结构,组件与Manifold之间采用盲插式对接设计。也就是说,节点安装过程中,工程师只需将计算托盘或交换托盘滑入对应机位,即可自动完成。

2  与 CDU 的协同关系:“中枢” 与 “末梢” 的配合

CDU 决定 “总冷量供给”,Manifold 决定 “冷量分配均匀性”,二者需满足两个匹配原则:


流量匹配

Manifold 的总流通能力需与 CDU 水泵流量匹配(如 CDU 最大流量 50m3/h 时,Manifold 通径需≥DN50)。


压力匹配

Manifold 的沿程阻力需≤CDU 出口压力的 30%(例如 CDU 出口压力 0.6MPa 时,Manifold 阻力需≤0.18MPa),避免冷量输送 “动力不足”。

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3  CDU 与 Manifold 的价值占比及市场趋势

成本结构:双核心的 “价值权重”

在液冷系统(含冷板、管路等)中,二者合计占比约 30%-35%:

CDU:占比 18%-22%(核心是换热器和控制器,占 CDU 成本的 60%);

Manifold:占比 8%-12%(核心是精密加工与焊接,占 Manifold 成本的 50%)。



技术趋势:随算力密度升级的 “协同进化”

集成化设计:部分厂商已推出 “CDU+Manifold 一体化模块”(如高澜股份方案),减少管路连接点(从传统的 8 个减少至 3 个),泄漏风险降低 70%;

智能化升级:Manifold 将集成流量传感器(精度 ±2%),实时反馈各支路流量数据至 CDU 控制器,实现 “动态再分配”(例如某 GPU 节点负载突增时,自动提升其冷量占比);

适配高功率场景:针对 2025 年后的 200kW 级机架,CDU 需支持 “双泵冗余”(单泵故障时切换时间≤1 秒),Manifold 则需升级为三排管设计(流量提升至双排管的 1.5 倍)。




结语:

在液冷系统中,CDU 是 “大脑”—— 决定冷量的总量与温度;Manifold 是 “手”—— 确保冷量精准送达每个终端。二者的配合精度,直接关系到 AI 服务器能否在 120kW 满负载下稳定运行(英伟达 GB200 要求无降频运行)。随着 2028 年液冷渗透率达 30%(Dell’Oro 预测),这两个核心部件将从 “标准化产品” 向 “定制化方案” 演进,最终形成 “算力需求→功率提升→CDU/Manifold 升级” 的正向循环。


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