当前位置:首页 > 新闻资讯 > 行业资讯 > 液冷服务器高密度互连板

液冷服务器高密度互连板

作者:深圳普林电路发布时间:2025年09月01日

数字经济高速发展的当下,数据中心的算力需求呈指数级增长,而传统风冷服务器在高密度算力场景下的散热瓶颈日益凸显。液冷技术凭借更高的散热效率、更低的能耗,成为数据中心冷却方案的重要发展方向。在液冷服务器的核心架构中,液冷服务器高密度互连板至关重要,它不仅承载着信号与电力的高效传输任务,更与液冷系统协同工作,共同支撑起服务器的稳定运行与性能释放。


液冷服务器高密度互连板


一、高密度互连板:液冷服务器的“连接核心”

液冷服务器的核心诉求是在有限的空间内实现更高的算力密度,这就对内部组件的集成度与连接效率提出了严苛要求。液冷服务器高密度互连板作为服务器内部各类核心部件——如CPU、GPU、内存、存储模块以及液冷散热模块之间的连接载体,其核心价值在于通过优化的布线设计与紧凑的结构布局,打破传统互连方式的空间限制,实现“小体积、高带宽、低损耗”的传输目标。

与传统服务器的互连组件相比,液冷服务器专用的高密度互连板在“密度”上的优势尤为突出。一方面,它能在单位面积内集成更多的信号接口与电源通道,例如单块互连板可同时支持多颗高性能处理器的信号交互,以及多路电源的精准分配,避免了因组件分散导致的连接冗余;另一方面,其互连距离更短,能有效降低信号传输过程中的延迟与衰减,为服务器的高速运算提供稳定的“信号保障”。在液冷系统中,互连板还需与冷板、管路等散热部件实现空间兼容,既要确保自身不阻碍冷却液的循环路径,也要通过合理的布局辅助散热,避免因局部热量堆积影响传输性能。

二、关键特性:适配液冷场景的“硬核实力”

液冷服务器的工作环境与传统风冷服务器存在显著差异,长期与冷却液近距离接触,且需承受更高的算力密度带来的温度压力。因此,液冷服务器高密度互连板具备一系列适配液冷场景的关键特性:

首先是优异的耐高温与绝缘性能。液冷服务器在运行过程中,局部区域温度可能达到较高水平,同时冷却液的存在对互连板的绝缘性提出了更高要求。液冷服务器高密度互连板通常采用高性能的基材与绝缘涂层,既能在高温环境下保持稳定的物理结构与电气性能,又能有效隔绝冷却液与内部电路,避免短路等安全隐患。

其次是高可靠性与抗振动能力。液冷系统中的水泵运行、服务器的日常维护等过程可能产生一定的振动,而互连板作为核心连接组件,其连接稳定性直接影响服务器的整体运行。这类互连板通过优化的封装工艺与加固设计,能有效抵抗振动带来的影响,确保接口连接的牢固性,降低因振动导致的接触不良等故障风险。

此外,高效的散热辅助能力也是其重要特性之一。虽然液冷系统承担了主要的散热任务,但高密度互连板自身在传输信号与电力时也会产生一定的热量。部分液冷服务器高密度互连板会通过特殊的结构设计,如预留散热通道、采用导热性能较好的材料等,将自身产生的热量传递给液冷系统,进一步提升服务器整体的散热效率。

三、应用场景:支撑多领域算力需求升级

随着5G、人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展,各行业对算力的需求不断攀升,液冷服务器在多个高算力密度场景中得到广泛应用,而液冷服务器高密度互连板作为液冷服务器的核心组件,也随之在这些场景中发挥重要作用:

在人工智能训练与推理场景中,AI服务器通常搭载多颗高性能GPU,算力密度极高,散热需求迫切。高密度互连板能够实现多颗GPU与CPU、内存之间的高速信号互连,支撑每秒数十亿次的计算任务,同时与液冷系统协同,确保GPU在稳定的温度环境下运行,避免因温度过高导致的算力下降或硬件损坏。

在云计算数据中心场景中,大规模的服务器集群需要高效的资源调度与数据传输能力。液冷服务器凭借低能耗、高散热效率的优势,成为云计算数据中心的重要选择。高密度互连板在其中承担着服务器内部各组件与外部网络、存储设备之间的连接任务,通过高带宽、低延迟的传输性能,提升数据中心的整体运行效率,满足云计算场景下海量数据的快速处理与传输需求。

在高性能计算场景中,如气象预测、航空航天模拟、生物制药等领域,需要服务器具备极强的并行计算能力,单台服务器的算力密度远超普通场景。高密度互连板能够为HPC服务器中的多颗处理器、加速卡等组件提供高效的互连支持,确保各组件之间的协同工作,同时适配液冷系统的散热需求,为高性能计算任务的稳定运行提供保障。

四、打样注意事项:保障产品性能与适配性的关键环节

液冷服务器高密度互连板的打样是产品从设计走向量产的核心过渡阶段,直接影响产品能否适配液冷场景、满足性能需求。在打样过程中,需重点关注以下注意事项,避免因细节疏漏导致后续量产风险或性能不达标:

(一)打样前:明确需求与材料选型

打样前需与设计方、下游服务器厂商充分对齐需求,尤其是液冷场景的特殊要求。一方面,要明确互连板的电气性能指标,如传输带宽、信号衰减阈值、电源分配精度等,确保打样产品能匹配服务器的算力传输需求;另一方面,需重点确认液冷环境下的环境适应性要求,例如工作温度范围、冷却液兼容性抗振动等级等,避免因需求模糊导致打样偏差。

材料选型是打样成功的基础,需优先考虑适配液冷场景的特性。基材应选择耐高温、低介损的材料,确保在液冷服务器的高温环境下仍能保持稳定的电气性能;绝缘涂层需选用耐冷却液腐蚀、绝缘强度高的类型,防止冷却液渗透导致电路短路;而对于需要辅助散热的区域,可选用导热系数较高的金属基板或导热胶,提升热量传递效率。同时,材料需符合行业环保标准,避免因有害物质释放影响服务器内部环境。

(二)打样过程:严控工艺与尺寸精度

工艺控制直接决定互连板的性能稳定性,需重点关注高密度布线、钻孔与焊接工艺。高密度布线时,线宽与线距需严格按照设计要求执行,避免因线宽过细导致电流承载能力不足,或线距过近引发信号串扰;钻孔过程中,需严格控制孔径公差与孔位精度,尤其是与液冷部件对接的定位孔,防止因孔位偏移导致互连板无法与冷板、管路精准装配;焊接工艺需采用无铅焊接技术,焊接温度与时间需根据元器件类型调整,避免因温度过高损坏基材或元器件,同时确保焊点饱满、无虚焊,提升连接可靠性。

尺寸精度是互连板适配液冷服务器空间的关键,需严格控制整体尺寸与局部结构的公差。由于液冷服务器内部空间紧凑,需确保互连板尺寸与安装空间匹配,避免因尺寸不当导致无法安装或产生松动;对于与其他组件对接的接口部位,如CPU插槽、内存接口,需确保接口尺寸与元器件的配合间隙符合标准,防止因间隙问题导致接触不良或安装困难。此外,需检查互连板的平整度,避免因翘曲导致与液冷部件贴合不紧密,影响散热效果。

(三)打样后:全面测试与场景验证

打样完成后,需进行全面的性能测试与场景验证,确保产品符合需求。电气性能测试需涵盖信号完整性、电源完整性与绝缘性能:信号完整性测试可通过网络分析仪测量传输损耗、回波损耗,确保在设计带宽内信号衰减符合要求;电源完整性测试需测量电压纹波与噪声,确保电源分配稳定;绝缘性能测试需通过耐压测试仪施加额定电压,测试绝缘电阻与耐电压值,防止绝缘失效。

环境适应性测试需模拟液冷服务器的实际工作场景,包括高温老化测试、冷却液浸泡测试与振动测试:高温老化测试可将互连板置于高温高湿环境中持续测试,观察其电气性能变化,验证耐高温高湿能力;冷却液浸泡测试需将互连板浸泡在服务器常用的冷却液中,持续测试后检查外观与绝缘性能,确保无腐蚀、无渗透;振动测试需按照服务器的振动等级标准进行,测试后检查焊点与接口是否松动,验证抗振动能力。

此外,还需进行装配适配性验证,将打样的互连板与液冷部件、服务器核心组件进行实际装配,检查装配是否顺畅、接口是否接触良好,同时测试在装配状态下的散热效果,通过红外热像仪测量互连板的温度分布,确保热点温度不超过设计阈值。只有通过所有测试与验证的打样产品,才能进入后续的量产阶段。

在液冷服务器推动数据中心向高密度、高效率、低能耗转型的过程中,液冷服务器高密度互连板作为核心连接组件,其性能与品质直接影响着液冷服务器的运行效率与可靠性。而科学、严谨的打样过程,是确保高密度互连板适配液冷场景、满足性能需求的关键。

相关新闻

采购咨询,获取商机