核技术改造液冷，AI算力产出提升35%

人工智能的飞速发展，离不开数据中心的大规模扩建。据预测，到本十年末，数据中心用电量将占到美国总用电量的9%至17%。目前，数据中心约三分之一的电力都用于为运行人工智能模型的芯片降温。

Ferveret正致力于提升这一冷却环节的能效。这家初创公司由麻省理工学院核工程专业前博士后Reza Azizian，以及该校核科学与工程学院Harold E. Edgerton Associate Professor Matteo Bucci联合创立。公司借鉴核反应堆的散热原理打造芯片冷却方案，全程无需用水，且耗电量大幅降低。

该公司的冷却系统将服务器浸入专用冷却液中，这种液体的导热效率远高于传统风扇送风散热。与其他液冷方案相比，这项技术的核心差异在于气泡形态：Ferveret的自适应相变冷却（APC）技术会在服务器表面生成体积更小的气泡，气泡脱离表面的频率更高，进而大幅加快热量传递速度。

目前，Ferveret已与多家企业开展方案测试，合作方包括数据中心开发运营企业CleanSpark、人工智能加速器厂商FuriosaAI，以及美国头部数据中心运营商Switch。

Ferveret近期联合加州大学洛杉矶分校塞缪尔计算机科学学院完成一项研究，结果显示，相较于当下顶尖的液冷技术，其自适应相变冷却方案可将算力能效提升15%。若搭配自研电力控制系统优化运行状态，在耗电量不变的前提下，数据中心借助该技术能让人工智能模型生成的token数量提升35%。

Azizian表示：“我们的目标是最大化提升数据中心的可持续性，让每一度电都用于生成最核心的输出——token。这套系统不仅可支撑更高性能芯片稳定运行，大幅减少能源损耗，还能实现零用水。”

从核反应堆技术到人工智能散热

2013年，仍在麻省理工学院担任博士后的Azizian结识了当时身为科研人员的Bucci。二人最初一同研究核反应堆的热量传递技术，之后Azizian进入产业界，将研究方向转向芯片散热领域。他先后任职于微软，参与全息增强现实头显HoloLens项目，随后加入英伟达。英伟达生产的图形处理器，是当下企业训练和运行人工智能模型的核心硬件。与此同时，Bucci继续留校深耕科研，并于2016年升任助理教授。

2017年，Azizian首次走进大型数据中心，机房内密密麻麻、轰鸣作响的散热风扇给他留下了深刻印象。“我当时就觉得，这种散热方式实在不合理。”Azizian回忆道。他介绍，风冷系统的耗电量最高可占到数据中心总功耗的40%。“这套技术已经沿用了50年，效率偏低，但由于暂时不会影响设备性能，行业也一直没有做出改变。”

此后，Azizian与Bucci开始探讨，能否将核反应堆的传热优化技术应用到数据中心场景。数十年来，科研人员一直在钻研如何提升核反应堆的导热效率。

Azizian解释道：“传热效率直接决定反应堆堆芯的能量输出，进而影响实际收益。”两人在2021年联合创办了Ferveret。如今行业环境早已今非昔比。人工智能热潮推动行业追求在有限供电条件下挖掘更强算力，芯片厂商也不断在单颗芯片中集成更多元器件，传统散热方案愈发捉襟见肘。

在此背景下，液冷技术成为数据中心厂商的主流选择，浸入式冷却更是被广泛应用，即把芯片完全浸泡在冷却液中。而效果最优的浸入式冷却，会让冷却液处于沸腾状态。

“液体的导热能力本身就优于空气，这也是为什么室温下的水摸起来依旧冰凉。”Bucci解释道，“液体沸腾时，导热效果会进一步提升。因为相变过程会吸收大量热量，这些热量均取自芯片。即便芯片与冷却液之间温差很小，也能实现大规模热量传导。”

但沸腾液冷也会增加系统复杂度：运营方需要收集蒸汽、完成冷凝回流，同时还要精准把控压力、温度与液位。

Ferveret的技术源自核反应堆领域的过冷沸腾工艺。方案选用低沸点冷却液，不含其他同类技术常用的全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS，即永久性化学物）。相较于常规浸入式冷却，该技术在芯片表面生成的气泡体积更小，气泡能更快脱离表面并在周围液体中重新冷凝，加快芯片表面的气泡浸润循环，持续强化散热效果。

Ferveret的自适应相变冷却设备为独立箱体设计，单台箱体可容纳一台服务器。两位创始人表示，模块化设计不仅降低了部署难度，也让后期维护更加简便。

“依托这套物理原理，我们实现了以往无法达成的设备形态。”Azizian说道，“市面上多数浸入式冷却方案都需要大型储液罐来放置服务器。我们的产品为小型机架式模块化设备，可兼容现有基础设施，企业落地部署门槛更低。”

除此之外，Ferveret还配套研发了控制软件，可实时调节单台服务器的供电功率，进一步提升整体能效。Bucci介绍：“我们提供全栈解决方案，包含冷却箱体、机架、冷却分配单元以及温压传感器。配套软件会实时采集传感器数据，优化每台设备的运行状态，将整体能耗降至最低。”

节约资源，赋能AI发展

除了提升数据中心运行效率，这套无水冷却技术还有助于提升产业可持续性，让数据中心得以布局在可再生能源丰富的偏远地区。

“日照充足的地区往往水资源匮乏，而我们技术最大的优势就是无需用水。这意味着企业可以在太阳能资源丰富、但缺水的区域建设数据中心。”Bucci表示，“这项技术能让数据中心落地到以往受资源限制而无法建设的区域，包括非洲、中东以及美国部分地区，行业发展空间被大幅拓宽。”

目前，Ferveret正与各大超大规模云计算厂商洽谈合作，同时也是英伟达初创企业加速计划Inception的入驻企业。公司计划在今年晚些时候公布更多合作项目。两位创始人希望依托这项技术快速扩张，助力人工智能产业持续发展，同时降低对地球资源的消耗。

“算力行业如今面临两大难题：电力供给紧张，且很多地区水资源短缺。随着行业不断发展，资源约束只会愈发明显。对于数据中心运营商而言，核心诉求就是在现有电力配额下产出更多token，而我们的技术已经证明可以实现这一目标。”Azizian说道。