随着深度学习、仿真、BIM设计、AEC行业在各行各业应用的发展，在AI技术虚拟GPU技术的加持之下，需要强大的GPU算力解析。无论是GPU服务器，还是GPU工作站都趋向于小型化、模块化、高集成度设计方向发展。热流密度经常达到传统风冷GPU服务器设备的7－10倍，由于采用模块集中安装方案，拥有数量众多且发热量大的NVIDIA英伟达GPU显卡，因此散热问题非常突出。过去常用的散热设计技术已经无法满足新系统的使用要求，传统的水冷GPU服务器还是液冷GPU服务器都离不开风扇的加持，今天我们就来解析一下热虹吸管散热技术。

目前市场上的热虹吸散热技术主要还是利用柱型或板型散热器为体，在散热器底部穿入热媒管，壳体内注入工质，并建立真空环境，这是一种常温重力式热管。工作过程如下：在散热器底部，供热系统通过热媒管将壳体内的工质加热，在工作温度范围内，工质沸腾，蒸汽上升至散热器上部凝结放热，凝结液沿散热器内壁回流至加热段被再次加热蒸发，热量通过工质的不断循环相变由热源传递至热沉，达到供热、加热的目的。

1热虹吸散热在GPU工作站上的运用

每一代CPU散热器是如何一步步走向当代的理论性能的极限。从最原始的铝制散热片到现在，它都是不错的选择。大家可能想既然一些小鳍片就这么好用，那更多更大的鳍片是不是更好用？然而结果并非如此。鳍片离热源距离越远，鳍片温度就越低。当温度降低至周围空气的温度时，无论将鳍片做的多长，热传递也不会继续增加。

当现代GPU计算功耗进入75至瓦区间甚至更高时，热设计工程师们转而研发新的散热方法。热管本身并没有增强散热器的散热能力。它的作用是同时利用热传导和热对流，来实现远高于金属本身的热传递效率。

早在年就有热虹吸技术出现，正常运行时热管内部的液体会沸腾，蒸汽通过蒸汽腔到达冷凝端，蒸汽变回液体后再通过管芯返回热源，管芯通常是烧结上去的金属内层，可如果热管吸收太多热量，则会出现“热管干涸”的现象。液体不仅在蒸汽腔内变成蒸汽，同时也会在管芯内变成蒸汽，导致其无法变回液体返回热源，大幅增加了热管的热阻。

现在我们的重头戏来了——热虹吸。热虹吸散热不像热管，用管芯将液体带回蒸发端，而是仅仅利用重力，再加上一些巧妙的设计形成循环，把液体蒸发过程当水泵用。这并不是新技术，在放热量大的工业应用中很常见。

一般来说，GPU内部制冷剂会沸腾，向上流动到里面的冷凝端内，变回液体并返回蒸发端。理论上有两大优势：

1.避免热管干涸，可用于超频超高性能芯片

2.因为不需要水泵，所以可靠性优于传统一体式水冷

热虹吸散热现在最重要的一点是它的厚度将会从传统的毫米减少到仅仅30毫米（减到三分之一以下），外形相对小巧，不会损害性能。热虹吸散热的器材为了便于加工，目前厂家使用铝材质居多。也有使用铜制，温度可能还能再降5-10度，仅针对发热量较大的GPU服务器。

敲黑板敲黑板敲黑板

划重点－小蓝用实验数据来结束这次的重点。小蓝测试的三种不同的英伟达GPU卡，普通风扇和热虹吸散热器在同等4卡水冷GPU服务器下的散热数据：

图一是RTXA功率为瓦

图二是RTX，功率约瓦

图三是NVIDIAA，功率约为瓦