随着AI算力的不断提升，芯片的功率也急剧增加，常规的风冷技术已经无法满足散热需求，因此催生了MLCP（又可称为：Micro-Channel Liquid Cooling Plate，微通道液冷板）技术在AI领域的应用。随着英伟达黄总对供应商的要求和号召，目前已经有大量的公司投入到MLCP的研发和制造中，MLCP似乎成了高功率散热的救星。因此，今天我们一起来分析一下什么是MLCP。
芯片散热结构对比示意图
MLCP是为了解决超高功率芯片（例如2000W+）散热问题而设计的革命性散热技术，其通过微米级流道集成化设计，将冷却液与热源近距离接触，极限的减少热阻，最大化的提高换热效果，带走更多的热量。其技术原理可解构为“结构重构-流体优化-制造协同”三大核心维度。
一、技术本质：从 “间接换热” 到 “芯片直触”
MLCP 的核心在于打破芯片与冷却液的物理隔离，将传统 “芯片→TIM→封装盖→均热片→冷板→冷却液”的5层热阻路径（总热阻＞0.3℃・cm²/W），简化为 “芯片→微通道冷却液” 的2层直接接触结构（热阻低至 0.03℃・cm²/W）。具体实现方式如下：
一体化封装集成：将金属封装盖与液冷板合并为“MLCP 集成盖”，厚度压缩至 1.2-2mm（传统冷板 3-5mm），内部刻蚀微通道用于冷却液的流动和换热。例如，英伟达Rubin GPU的MLCP集成盖采用铜-硅复合材质，直接覆盖芯片Die，取消TIM 层，降低热阻，提升散热效率。
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微米级流道设计：主流流道宽度50-100μm（传统冷板流道＞1mm），高度30-80μm，形成“类毛细血管”网络，具有更大的换热面积，更有利于热量交换。以苹果M3 Ultra为例，80μm高的3D堆叠流道使换热比表面积提升10倍，热流密度达800W/cm²。
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流道拓扑创新：采用分形树状分支、螺旋扰流、变径波浪鳍片等结构，在压降＜1kPa的前提下，使换热系数突破50000W/(m²・K)，比传统冷板＜20000W/(m²・K)提升了1倍以上。
二、流体力学：层流控制与相变协同的极致平衡
MLCP 的散热效率源自对流体流动状态的精密控制，核心矛盾是“高换热需求” 与 “低泵功损耗”的权衡：
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单相层流主导：采用去离子水或低粘度冷却液（如3M氟化液），流速控制在0.1-0.3m/s（雷诺数Re＜2000），以确保层流状态，避免湍流引起的压降激增（传统冷板湍流压降＞5kPa）。
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相变强化换热：针对局部热流密度＞1000W/cm² 的场景（如 GPU 核心区），通过微通道表面纳米结构诱导核态沸腾，使换热系数提升3倍，但需控制干涸风险（可靠性＞99%）。
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流场均匀性优化：采用入口扩散器+出口汇聚器结构，使流道内流速偏差＜5%。例如，某7nm GPU的MLCP流道通过“梯形变径段”，将热点温度波动从 ±8℃降至 ±2℃。
三、制造工艺：微米精度下的材料与成本博弈
MLCP 的产业化难点在于“高精度加工”与“规模化生产”的平衡，其核心工艺路线如下：
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| 流道蚀刻
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成本$20/片，良率 85%（特斯拉 4680 工艺）
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| 材料选择
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| 密封工艺
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四、热力学模型：从 Tuckerman 经典到 AI 驱动的设计革命
MLCP 的设计依赖多物理场耦合仿真，传统基于Tuckerman-Pease公式（1981）的经验模型已无法满足需求：
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经典公式修正：热流密度q=h*(T1-T0)，其中换热系数h=0.023* Re^(0.8)*Pr^(0.4)*k/Dh（Dittus-Boelter 方程）。MLCP 因微尺度效应（尺寸＜100μm），需引入纳米效应修正项（如表面张力影响），修正后h值可提升40%。
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AI 驱动设计：英伟达联合DeepMind开发的AlphaCool系统，通过 3000 万组仿真数据训练，实现微通道压降预测误差＜2%，设计周期从6个月缩短至2周。例如，Rubin架构的树状流道设计，通过AI优化使压降降低35%，同时换热效率提升28%。
五、应用场景：从 GPU 到能源的全域覆盖
MLCP 的技术特性使其成为超高功率密度场景的刚需，典型应用包括：
- AI 芯片（核心战场）
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英伟达Rubin GPU：2000W功耗，MLCP 使结温从105℃降至65℃，频率提升15%（等效算力增加23%）。
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超算中心：腾讯某集群采用 MLCP 后，单机柜功率密度从60kW提升至120kW，PUE从1.3降至1.08。
- 新能源电池
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特斯拉4680电池：铝基微通道实现温差＜2℃，快充倍率从4C提升至 6C，寿命延长20%。
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宁德时代麒麟电池：MLCP集成于电芯底部，实现-30℃低温快充（传统方案需预热15分钟）。
- 高功率器件
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5G基站功放：MLCP使GaN芯片温度降低25℃，故障率下降70%。
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航空航天：空客A350的电力电子模块采用钛合金微通道，在-55℃~125℃极端环境下稳定运行。
六、技术挑战：性能 - 成本 - 可靠性的三角博弈
- 成本瓶颈：英伟达MLCP单价为传统冷板的3-5 倍（$300/片 vs $80 / 片），主要因蚀刻工艺与材料成本，需通过规模化（如年产能 1000 万片）可降至$150/片以下。
- 可靠性风险：微米级流道易受颗粒污染（＞5μm颗粒导致堵塞），需配套精密过滤系统（精度＜2μm），增加系统复杂度。
- 协同设计门槛：需从芯片设计阶段（如台积电CoWoS封装）预埋流道接口，涉及芯片厂、封测厂、散热厂的深度协同，供应链磨合周期长达18个月。
微通道部分供应链企业
深圳市英维克科技股份有限公司
液冷全产业链头部企业，已获得一项微通道冷板专利
微通道技术领域依托全链条自主研发优势实现深度突破，其高效低阻微通道冷板采用优化流道设计与纳米级导热材料，热阻低至 0.03℃・cm²/W，热流密度突破 1000W/cm²，搭配自主研发的 UQD 快速接头（通过英伟达 200 万次插拔认证，漏液率＜0.001ppm）及 CDU 分配单元，形成端到端可控的 Coolinside 系统方案，适配英伟达 GB300 高压循环系统及单机柜 120kW + 功率需求，还通过双微通道区专利设计优化热源温度均匀性
项目进展方面，2025 年 Q3 斩获 GB300 液冷机柜 1200 台订单（占英伟达中国区需求 50%），并通过维谛（英伟达核心合作伙伴）供应 60% 以上 GB300 组件，同时拿下微软、亚马逊超 10 亿元海外大单，国内服务字节跳动、腾讯等头部客户；产能上马来西亚工厂在建，预计 2025 年 Q4 投产，且主导 4 项国家标准制定，浸没式 2.0 技术将 PUE 压至 1.03，持续巩固冷板式市占率国内第一地位。
祥鑫科技股份有限公司
CPU/GPU液冷模组 采用微通道液冷技术
核心微通道液冷模组采用 0.15mm 窄流道设计，换热面积较传统方案增加 250%，搭配自适应压持结构使接触热阻低于 0.03℃・cm²/W，还通过专利自密封结构实现零泄漏与热插拔功能，适配 NVIDIA H100/GB300、AMD MI300 等主流 AI 芯片及多 GPU 集群散热需求
在研项目：主要聚焦三大方向：
新一代 MLCP 微通道冷板技术
、
冷媒直冷技术
和
液冷系统集成方案
，均计划于
2026 年实现规模化应用
项目进展方面，公司通过富士康切入英伟达供应链，为其 GB200/GB300 系列 AI 服务器供应液冷板及机柜钣金件，单机柜价值量约 4 万美元，2025 年上半年相关营收同比增长 280%；国内已为超聚变、华鲲振宇、中兴康讯等供应液冷产品，2024 年 10 月斩获某数字能源头部客户 4 亿元液冷超充桩订单，间接验证技术实力；产能端越南工厂于 2025 年 9 月量产，同步布局海外基地适配全球客户需求，液冷业务已形成 “技术突破 - 订单落地 - 产能释放” 的完整闭环。
深圳市飞荣达科技股份有限公司
依托 “材料 - 模组 - 系统” 全链条能力实现深度突破，核心微通道加工精度达 ±0.02mm（远超行业平均 ±0.05mm），使冷却液流量均匀性提升 30%，搭配蛇形微通道、双路冷却腔等专利设计及自研氟化冷却液（成本较进口低 30%），散热效率显著提升，可适配英伟达 GB300、华为昇腾 910B 等高端 AI 芯片，散热功率达 1400W，PUE 最低降至 1.08
在研项目：主要聚焦三大方向：
热虹吸散热器
、
高性能两相液冷模组
和
新一代微通道冷板 (MLCP)
，均计划于
2026 年实现产品化
。技术核心突破在于流道精度达 **±0.02mm**（行业平均 ±0.05mm），使冷却液流量均匀性提升 30%，换热效率显著提高
项目进展方面，飞荣达已构建 "材料 - 模组 - 系统" 全链条液冷解决方案，2025 年上半年液冷相关收入达6.56 亿元，同比增长 346%，值得注意的是，公司已获英伟达 MGX 液冷生态合作伙伴资格，提前 3 个月获取 GB300 芯片散热需求，产品开发周期缩短 40%，为 2026 年英伟达 Rubin 平台 MLCP 技术全面应用做好准备。
北京中石伟业科技股份有限公司
微通道技术领域依托人工合成石墨龙头优势与纳米材料技术积淀实现核心突破，其主力产品纳米碳涂层微通道液冷板采用独特材料工艺，使热阻降低 20%、耐温性达 250℃，可适配英伟达 A100/H100 芯片，并通过微软 Azure 认证，更成为英伟达 GB300 平台液冷板独家供应商，在其供应链冷板领域占比约 25%；同步研发的凹凸结构吸液芯技术（专利号 CN 119687707 A）可将均热板热源与冷端温差控制在 5℃以内，一体化 VC 模组也获国内外头部客户认证量产。
在研项目：“高性能液冷散热模组研发”。该项目的主要内容是在公司已有的单相液冷模组、两相液冷模组、3D-VC散热模组等技术基础上，持续加大研发投入，进行新技术和新产品的储备与开发，以巩固其在热管理领域的领先地位。
项目进展方面，2025 年上半年净利润同比增长 93.74%，液冷相关产品营收随 AI 算力需求快速攀升，已通过富士康向英伟达间接供应 GB200 液冷模组零部件（2025 下半年进入量产），同时为华为、谷歌供应 800G 光模块散热产品。
江苏精研科技股份有限公司
数据中心微通道技术领域依托与英伟达联合研发的技术积淀实现核心突破，其直接芯片冷却（DCC）液冷模组采用 0.1mm 级微通道蚀刻工艺（加工精度 ±0.01mm）与耐高压密封技术（漏液率＜1×10⁻⁹），通过冷板直接贴合 GPU Die 的架构设计，使散热效率较传统风冷提升 3 倍，可将 1000W 级芯片结温稳控在 85℃以内，适配英伟达 GB300/B100 等高端 AI 芯片，还支持 3 类冷却液灵活切换
在研项目：聚焦两大方向：一是适配英伟达 Rubin 架构的浸没式液冷方案，散热效率预计再提升 20%，计划 2026 年进入中试验证；二是 3D 打印工艺的 MLCP 水冷技术，将于 2026 年实现小批量量产
项目进展方面，公司作为英伟达中国大陆唯一 DCC 液冷模组供应商，2025 年预计交付 50 万套模组、对应收入超 50 亿元，占其全球需求 25%，国内通过与华勤技术的合资公司斩获华为算力设备散热订单，同时推进阿里、腾讯等客户导入测试；产能端常州基地现有 25 万套 / 年产能。
无锡宏盛换热器制造股份有限公司
数据中心微通道技术领域依托二十余年铝制板翅式换热器积淀实现突破，核心采用微通道强化换热技术，开发的板翅式换热器组件具备高传热效率、结构紧凑优势，流阻较传统方案降低 40%，适配单机柜 140kW + 功率需求，可支撑液冷系统将 PUE 降至 1.2 以下，契合高功率密度数据中心散热需求
在研项目聚焦两大方向：一是适配英伟达 Rubin 架构的下一代微通道换热组件，针对 370kW + 机柜功率优化流道设计，计划 2026 年实现技术落地；二是 “大冷量机架式 CDU” 技术（专利公开号 CN120302599A），通过集成高效微通道换热器与精密控流模块提升制冷效率，解决高负荷下散热瓶颈
项目进展方面，2024 年通过子公司与苏州和信精密成立合资公司无锡和宏智，借助台资 OEM 渠道资源切入数据中心液冷 CDU 核心零部件供应链，主力供应微通道换热器组件，已间接服务腾讯、阿里等头部云厂商。
CoollT Systems
微通道技术领域以专利 Split-Flow™技术为核心实现深度突破，其微通道冷板通过独特分流设计将冷却液路径减半，降低 40% 流阻的同时提升 30% 热性能，可精准定向冷却芯片热点，搭配 OMNI 全金属一体成型结构，最新推出的 4000W 单相直接液冷（DLC）冷板热阻低至 0.009°C/W，在 6L/min 流量下能捕获 97% 以上热量，适配英伟达 Grace Blackwell、GB300 等高端芯片及 1400W+ TDP 需求
在研项目聚焦三大方向：一是将微通道技术扩展至光模块（如 ConnectX-8 SuperNIC），采用铜管焊接替代快接头提升散热密度；二是开发 2MW 以上更高冷量 CDU，强化模块化与冗余设计；三是迭代智能协同算法，实现与 GPU 功耗动态匹配，计划 2026 年推进技术落地
项目进展方面，作为英伟达 RVL 认证供应商，其冷板与 CDU 被纳入英伟达液冷机柜参考架构，已批量供应英伟达、戴尔等头部企业，2025 年 Q2 斩获 Meta 1.5MW 级 CDU 订单，同步服务 CoreWeave 等超算客户；产能端加拿大卡尔加里工厂月产能可提供超 1GW 冷却能力，且建成可验证 6MW + 系统的测试基地。
以材料创新为核心实现突破，依托有色金属与加工国家重点实验室研发实力，推出金刚石 / 铜（DC）复合材料集成开放式微通道的 “近结冷却” 方案，通过金刚石（热导率 2000-2600W/m・K）与铜基体的高温压浸复合工艺，搭配分级混合颗粒结构（如 DC75 采用 30-40μm 与 400μm 金刚石颗粒），使热膨胀系数降至 4.6×10⁻⁶/K 以精准匹配芯片，传热系数达 127.48 kW/m²K（较传统钼铜方案提升 300%），在 4012.14 kW/m² 高热流密度下无干涸现象，压降 < 3.5 kPa，还通过结构功能一体化设计消除热界面层，热阻降低 40% 以上，适配数据中心高功率 GPU/AI 芯片散热需求
在研项目聚焦技术迭代与系统适配，一是优化微通道流道与金刚石颗粒配比以进一步提升散热均匀性，二是开发封闭型微通道系统解决开放式结构防尘难题，三是推进与液冷 CDU 单元的集成适配，计划 2026 年完成中试
项目进展方面，核心技术成果已发表于《Case Studies in Thermal Engineering》期刊，DC60、DC75 等型号微通道热沉完成流动沸腾实验验证，展现出优异的热稳定性与低变形量，目前处于实验室成果向工艺优化转化阶段，尚未实现规模化量产，但为数据中心应对千级 W/cm² 热流密度的散热挑战提供了关键技术支撑。
其微通道水冷板采用 “鳍片嵌合 + 热管紧配” 免焊接工艺，通过精密流道设计提升散热效率 30%，适配英伟达 GB200/GB300 等高端 AI 芯片（TDP 1400W），配套的快接头在 GB300 机柜市场份额超 70%，同步掌握获英伟达认证的 3D VC（三维均温板）技术，可消除液冷泄漏风险，覆盖高可靠性需求场景
在研项目聚焦下一代技术突破：一是针对 2026 年 Rubin 架构 3000W + 芯片的微通道盖板（MCL）技术，通过集成冷板与封装盖缩短散热路径、降低热阻，适配 0.5U 超薄计算刀片；二是智能液冷系统优化，结合 AI 算法动态调控流量，目标将系统能耗再降 15%，计划 2026 年实现技术落地
项目进展方面，作为英伟达核心供应商，其 GB200 水冷板占全球订单超 50%，在微软、亚马逊等云服务商（CSP）的水冷组件市占率达 40-50%，2025 年液冷业务营收占比目标提升至 45-50%，毛利率维持 30%-35%；产能端越南工厂水冷板月产能从 6.5 万组扩至 16 万组，支撑全球交付。
以精密流道设计与材料创新构建核心优势，其 MCCP 微通道液冷板采用 80-100 微米超窄流道（较传统冷板缩窄近 50%），解热效率提升 1 倍，搭配金刚石铜复合冷板模组（通过 168 小时热循环测试，漏率≤10⁻⁹ mbar・L/s）适配英伟达 GB300 芯片 1400W TDP 需求，子公司三烨科技的 3D 真空腔均热板热导率超 15000 W/m・K，可支撑 200kW + 机柜散热
在研项目聚焦三大方向：一是适配 2026 年 Rubin 架构的 MCL（微通道盖）与 MCCP 双线技术，前者通过封装集成缩短散热路径，后者优化流道强化换热，均已参与英伟达联合开发；二是 3D Loop VC 散热模组，结合 3DVC 与 Loop VC 技术，目标应对 1600W 级散热需求、热阻降至 0.03℃・cm²/W；三是 NVQD03 标准快接头
项目进展方面，作为英伟达 RVL 认证供应商，2025 年四季度液冷订单排满，水冷板月产能于 Q3 提升至 30 万片（泰国厂 27 万片 + 中国厂 3 万片），分歧管月产能达 5000 组。
已在微通道相变散热器有布局，且CDU产品获北美头部客户订单
银轮股份在数据中心微通道技术领域依托车规级热管理技术积淀实现快速突破
核心自主研发的 “微通道相变液冷” 技术通过三维流道设计与纳米涂层工艺，使散热效率较传统方案提升 3 倍，功耗降至 1/5，单机柜散热功率突破 100kW，可满足 NVIDIA H100 GPU 集群及 GB200/GB300 平台需求，其芯片直触冷却模块良率超 98%，还推出 “相变储能 - 液冷一体化” 解决方案将 PUE 降至 1.1 以下
项目进展方面，2024 年数据中心专用微通道产品销售收入达 3.2 亿元、同比增长 41%，控股子公司开山银轮先后斩获 108 套 BTB 算力中心、193 套数据中心液冷系统订单，2025 年 Q1 再获海外 2200kW 集装箱式冷却系统订单，累计解决超 500 兆瓦算力热管理需求。客户端已批量供应阿里巴巴、腾讯、华为、字节跳动等国内头部企业，入围腾讯云 “东数西算” 工程供应商，同时通过维谛技术间接配套英伟达，参与微软 Azure 供应链，近期还新增 “液冷箱和集装箱式数据中心冷却系统” 专利，进一步优化散热均匀性。
宁波精达：深耕微通道技术，加大在数据中心换热产品的设备和模具开发。
在数据中心微通道领域实现精准突破，子公司无锡微研掌握精度 ±0.01mm 的微米级蚀刻工艺，可满足微通道冷板（MLCP）0.1mm 以下流道加工需求，良率达 98%，其开发的仿生歧管微通道液冷板采用 “树干 - 树枝” 多级分流设计，散热效率较传统方案提升 40% 以上，能适配英伟达 GB300 平台 2300W 超高功率散热需求，热阻低至 0.015℃/W
项目进展方面，2024 年数据中心相关业务销售额达 5000 万元并实现扭亏为盈，关键突破在于子公司无锡精研成功切入维谛技术供应链（维谛为英伟达唯一液冷系统合作伙伴），供应高端换热器模具及精密零部件，国内还与美的、申菱、华为等热管理头部企业建立广泛合作，北美市场上半年订单已达 2024 年全年规模。
远东股份
在微通道液冷技术方向推进研发攻关。
自主研发的 “仿生歧管微通道冷板 + 热界面复合材料” 一体化方案为国内唯一，其灵感源于血管与叶脉网络的多级渐缩均流通道设计，搭配高导热界面材料形成嵌入式热通路，在入口水温 40℃、流量 2L/min 条件下可稳定散热 2300W，芯片最高温度控制在 86℃以内，面内温差小于 5℃，散热效率较行业主流方案提升超 1 倍，适配英伟达 GB300/Rubin Ultra 等下一代超高功率芯片平台。
项目
进展方面，公司已取得全球领先 AI 芯片公司（英伟达）的 Vendor Code 资质，2024 年起批量供应高速铜缆等产品，液冷技术通过仿真验证并获对方确认，正推进落地测试；国内同步与头部芯片企业及主流云运营商洽谈合作。
