AI机柜功耗飙升，液冷母排补上供电散热短板

随着AI芯片功耗持续攀升，传统风冷已难以处理其产生的巨大热量。芯片层面已普遍采用液冷替代风冷，如今行业还需要将液冷方案延伸至供电主干，实现更均匀的热量导出。

莫仕电源与信号事业部副总裁兼总经理Kevin Alberts表示：“直芯片液冷现已成为算力设备标配，但AI算力想要真正规模化落地，我们必须同步解决供电链路的散热难题。”

为此，莫仕推出新一代多通道液冷母排，将液冷技术落地至数据中心配电层。母排的作用是在机柜之间、机柜内部各服务器层间传输电力，因此做好母排散热，能够大幅降低机柜内部热应力、提升整机系统性能。

据介绍，这款液冷母排当前可承载最高15000安培电流，下一代产品规划支持25000安培。该技术瞄准AI数据中心日益突出的机柜功率密度难题：当前主流数据中心单机柜功耗在40千瓦至120千瓦区间，依靠母排在电源柜、母线槽与算力机柜之间输送电力。但随着海量高功耗GPU大规模部署，单机柜功耗600千瓦的时代即将到来，传统冷却与配电架构已逼近性能极限。

莫仕技术经理Babu Rao Ponangi与工程主管Jacob Peterson介绍称，这款液冷母排可适配超高密度AI服务器机柜与电力侧柜。该多通道方案主要面向48伏、54伏供电架构，搭载后单机柜供电上限可达750千瓦；反观风冷方案，单机柜供电上限仅140千瓦。设计人员无需大幅扩充机柜体积，即可部署更高算力硬件。

市面上传统液冷母排均采用单通道流道设计，莫仕自研独特多通道架构，将冷却液流道拆分为至多七条独立通路。该结构可让母排散热更均匀，消除热点、缓解热应力，同时保障大电流工况下的运行稳定性。莫仕称，产品承载15000安培电流时，温升可控制在15摄氏度以内。

液冷母排能否适配高压直流配电架构？

液冷母排并非解决数据中心高温问题的唯一方案，高压直流（HVDC）供电架构也是一条可行技术路线。

现阶段，用于AI训练、推理等高负载业务的交流转直流电源，普遍与算力、存储、网络设备集成在同一机柜内，转换出48伏或54伏直流母线，为机柜内服务器供电。而新一代架构引入电力侧柜方案：独立配电机柜通过母排与算力机柜相连。

将电源设备移出算力机柜后，GPU、CPU等核心算力硬件可以紧密排布，充分利用机柜空间承载AI训练与推理业务。

谷歌、微软、英伟达等企业正推进±400伏、800伏高压直流母线方案，通过侧柜向算力机柜输电，提升传输效率，不再沿用机柜内部48/54伏低压直流母线。

若采用48伏电压为600千瓦机柜供电，所需电流约12500安培，对应的母排体积巨大，单套重量接近200磅；同时大电流带来巨大铜损，仍需配套液冷散热，推高整体成本与设计复杂度。

反观800伏直流方案，同等600千瓦机柜仅需750安培电流。电流大幅降低后，风冷即可满足散热需求，母排重量也能缩减一半以上。

Ponangi与Jacob Peterson认为，高压直流虽能短期缓解热压力、缩小母排体积，但液冷仍是长期解决AI系统散热痛点的核心方案。二人补充道：“系统功耗与功率密度持续走高，AI业务的散热需求尤为突出。液冷母排具备良好可扩展性，既能支撑紧凑型高密度供电，也可适配行业从高压直流配电逐步过渡至芯片级电压的长期演进路线。”

48伏、54伏架构也具备落地优势：可复用现有成熟电力元器件，规避高压直流方案在安全、绝缘、布线间距等方面带来的大量工程难题。

液冷技术走进配电环节

莫仕仿真测试数据显示，相比单通道方案，采用最大通道数量的多通道液冷母排散热效率提升最高20%。在不增加母排体积的前提下最大化散热能力，工程师无需牺牲机柜空间，即可提升整机供电上限。该母排兼容绝缘冷却液与非绝缘冷却液，便于接入现有液冷循环系统。

莫仕这款液冷母排主打48伏、54伏落地场景，采用模块化设计，客户可自定义产品尺寸、冷却液进出口位置，适配狭小布线空间；搭配即插即用接口，兼容行业通用母排外形规格，部署液冷无需整机柜重构。

云厂商与AI企业可提前部署这套高功率基础设施，后期无需投入高额成本整机更换改造。Ponangi与Jacob Peterson表示，通过尺寸重新定制，该多通道液冷母排同样可适配400伏、800伏架构，服务超大规模算力集群。