人工智能(AI)技术的快速演进促使芯片算力实现跨越式提升,然而高功率密度所引发的散热难题,已然成为数据中心以及高性能计算系统的核心制约因素。Fabric8Labs 颇具创新性地提出了基于电化学增材制造(ECAM)技术的铜制微结构冷板方案,为下一代 AI 芯片的热管理开启了全新路径。
ECAM 技术:具有革命性的冷却解决方案
传统的冷却技术,像风冷和液冷,已难以满足 AI 芯片在高功率运行状态下的散热需求。而 Fabric8Labs 的电化学增材制造(ECAM)技术,则为这一挑战提供了创新型解决方案。ECAM 技术属于常温环境下进行的金属沉积工艺,无需高温烧结或复杂的后处理环节。与传统的激光或电子束金属 3D 打印不同,ECAM 能够在对温度较为敏感的材料表面(例如 PCB 基板、硅片等)直接开展打印工作,避免了因热应力而导致的变形或损坏问题。这一特性使得 ECAM 成为在芯片热点区域实现精准局部冷却的理想之选。
借助 ECAM 技术,Fabric8Labs 能够在铜制冷却板内部构建出分辨率达 33 微米的精细结构,引导冷却剂精准地流向芯片的发热部位,大幅提升散热效率。和传统的微通道冷却方案相比,ECAM 技术使整体散热性能提升了 48%,显著改善了芯片的温度均匀性,为高性能计算带来了全新的散热方案。
应用落地:液冷服务器与网络设备的优
Fabric8Labs 的 ECAM 技术不仅攻克了 AI 芯片的散热难题,还在液冷服务器及网络设备领域实现了规模化应用:
服务器端创新
高性能冷板模块:服务器制造商 Wiwynn 运用 ECAM 技术研发新一代冷却板,单模块可支持 3.5kW 的散热能力,同时还在开发面向未来芯片的双面冷却方案。
生态协同:与纬创科技合作推出首批液冷版 NVIDIA GB200 NV72 机架系统,并基于 AMD Instinct MI350 GPU 打造服务器平台,使 AI 推理性能较 MI300X 提升 35 倍。
系统集成:联合 nVent 开发机架级冷却液分配单元(CDU),构建起完整的液冷生态链。
国内企业的技术应用
中国领先的嵌入式系统厂商 AEWIN Technologies 将 ECAM 技术应用于 3D 微网格冷板的革新制造:
热性能提升 1.3°C/100W;
有效表面积扩大超 900%;
仿生设计优势:微网格结构通过增强冷却剂接触效率,实现类似毛细血管的持续流体更新机制,显著强化相变冷却效果。
可持续发展:低能耗与环保优势
除了出色的散热性能,Fabric8Labs 的 ECAM 技术还具备显著的可持续性优势。其电化学过程让金属从离子到金属的转化更为高效,能够有效利用废铜,降低功耗,实现碳中和。此外,ECAM 技术采用水基原料,减少了废物流的产生,室温打印也大幅降低了能源消耗。凭借这些创新和环保优势,Fabric8Labs 不仅为 AI 芯片的散热难题提供了解决之道,还为全球半导体行业的可持续发展贡献了力量。
资本加持与行业认可
随着技术的日益成熟,Fabric8Labs 的 ECAM 技术受到了业界和投资者的广泛关注。公司已获得多家知名机构的投资,包括 imec.xpand、TDK Ventures、英特尔投资(Intel Capital)以及施耐德电气等。英特尔资本的投资董事 Jen 表示,Fabric8Labs 的 ECAM 技术在未来几年内,将在半导体、热管理和电子制造领域发挥重要作用,尤其是在液态铜应用和微米级精度控制方面。
引领下一代热管理革命
随着 AI 芯片朝着更高功率、更高密度的方向发展,传统的冷却方案已无法满足不断增长的散热需求。Fabric8Labs 的 ECAM 技术,凭借高精度、低成本、无后处理等特点,正逐渐成为解决这一难题的关键工具。未来,ECAM 技术有望在高性能计算、自动驾驶、边缘计算、5G 通信等多个前沿领域得到广泛应用,为全球半导体行业的可持续发展注入新的动力。
正如 Fabric8Labs 产品与应用副总裁 Ian Winfield 所谈到的:“这绝非单纯的技术升级,而是热管理模式的根本性变革。纯铜材料的运用,在热管理与射频器件领域尤为关键。人工智能和机器学习的发展,极大推动了热管理需求的增长,这使得数据中心需要投入更多电力与冷却资源。” 他着重指出,Fabric8Labs 的 ECAM 工艺通过铜制液冷板提供了迫切需要的解决方案,这些冷板能够高效地将系统热量排出。
Ian 还提到,汽车行业同样存在类似的冷却应用需求。ECAM 技术的另一大优势在于,可借助软件设计与制造定制化冷却设备,有效解决芯片热点分布不均的问题。在射频领域,他列举了 ECAM 工艺的多种应用场景,像相控阵、馈电喇叭、天线、卫星通信系统、5G 基站以及汽车雷达等。
值得关注的是,ECAM 技术在可持续性方面表现突出 —— 金属从离子到金属形态的电化学转化效率极高。Fabric8Labs 通过构建循环系统,利用废铜材料大幅降低能耗,切实实现碳中和目标。此外,水基原料的使用让废物流大幅减少甚至趋近于零,而室温打印工艺也因无需将铜加热至沸腾温度,进一步降低了能源消耗。
总结
Fabric8Labs 的电化学增材制造技术(ECAM)为 AI 芯片和高功率密度计算带来了全新的散热解决方案。通过高精度的铜制冷却板,ECAM 技术在提升散热效率、降低能耗和实现环保的同时,推动了液冷系统和网络设备的技术进步。未来,随着 AI 和高性能计算领域的持续发展,ECAM 技术有望成为全球热管理领域的主流技术,为高性能计算、自动驾驶等多个领域提供更为先进的解决方案。
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