隨著GPU功耗大幅提升，伴隨而來的散熱問題，已成為AI伺服器設計，甚至整個資料中心設計規劃時，最棘手的挑戰之一。由於傳統氣冷方式已無法滿足AI伺服器的散熱需求，因此，轉向液冷將是必然的趨勢。
散熱問題演變為跨物理、多層級的工程戰役
Ansys技術經理陳建佑指出，在伺服器散熱方式由氣冷轉向液冷過程中，工程團隊普遍遭遇三大挑戰：首先是系統整合問題，其次是需導入主動式的熱管理，第三則是冷板與液冷模組設計複雜化。
在系統整合方面，現有的伺服器主機板、機箱多是以氣冷為前提進行設計，要導入液冷時，必須考慮幾何相容性、製造可行性、管線接頭密封性、機構干擾等問題。
主動式熱管理的需求，則與AI伺服器的負載變化有關。由於AI伺服器的運算負載變化相當劇烈，因此其熱負載的變化也會大幅變動。因此，業界需要能因應負載變化，甚至是預測晶片溫度變化，進而動態調整的主動式熱管理方案。
冷板與液冷模組設計複雜化，則是追求散熱效率最佳化的結果。為了得到最好的散熱效率，工程師在設計冷板或液冷模組時，必須考慮到微通道的幾何設計與換熱效率、流量均勻性、冷卻液相變化/沸騰能力、局部溫度飆升等各種問題，從而使模組的設計變得極為複雜。
跨層級模擬成新基礎 預測能力即是競爭力
在熱模擬領域擁有最完整工具組合的Ansys，可為設計人員提供多層級、跨尺度的模擬方案。在晶片、模組與冷板設計層級，Fluent、Icepak可以提供高解析度的CFD模擬；從伺服器、機櫃到整個機房的設計規劃，則可用Thermal Desktop搭配Fluent，對整個複雜系統進行宏觀分析，提早發現可能的問題點。
而隨著液冷散熱成為主流，液冷模組與系統的可靠度，將會是接下來業界面臨的最大考驗。Ansys經理丁羽辰指出，隨著時間經過，液冷系統的可靠度問題會逐漸浮上檯面。因為反覆的熱循環、壓降跟流體衝擊，都會造成材料疲勞、劣化 ，進而引發接頭鬆動、變形、滲漏等問題。這時，Mechanical、Sherlock、Materials等工具，就會派上用場。這類可靠度分析，能藉由Ansys的多物理耦合功能，結合CFD的壓力與溫度結果，形成完整的可靠度載入條件。
考慮到AI伺服器與資料中心的造價高昂，與其事後補救，不如事前預防，已經是業界普遍能接受的概念。而這也是Ansys能為業界帶來的最大價值：唯有先預測，才能談預防；有了預防機制，才能提升可靠度。
Ansys預期，液冷技術在AI伺服器領域，只會越來越普及。這不只式散熱技術的改朝換代，更會為包含電子、金屬加工、機械設備等業者在內的供應商，帶來前所未有的工程挑戰。在這場變革中，Ansys的模擬工具提供了一條降低風險、加速開發、縮短整合時間的道路，成為跨產業液冷供應鏈的共同基礎與核心競爭力。
