當 SSD 也要上水冷:Gen6 控制器點燃的「液冷托盤新戰場」

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發佈於🔼半導體產業 個房間
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AI 伺服器前端儲存,正悄悄變成下一個高功率熱點,Gen6 SSD 控制器把「前端儲存區」也推進了高功率密度時代,不再是只有 GPU/CPU 需要液冷,SSD 托盤本身也開始出現「直接液冷版」的新需求。

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撰文|AI伺服器研究團隊|2025年11月


一、GPU 都上水冷了,下一個「過熱點」在前端儲存

這一波 AI 基礎建設升級,大家的目光都盯在 GPU、機櫃水冷、背門熱交換器、冷板系統,一個比一個高級。但真正進到機房看,你會發現另一個溫度正在悄悄爬升——伺服器前端那整排 Gen6 NVMe SSD

Micron 已經正式推出全球首款 PCIe Gen6 資料中心 SSD—9650,順序讀取最高可達 28 GB/s,主打「專為 AI 伺服器設計」,強調能以更好的效能/瓦數餵飽 GPU。

控制器端,慧榮的 MonTitan SM8466 則把 Gen6 控制器拉到 28 GB/s、700 萬 IOPS,製程從 12nm 直接跳到 4nm,容量上限推到 512TB。

這代表什麼?

代表 SSD 不再是「溫馴、低發熱的小配角」,而是密度極高、功耗集中的新熱源。當一台 2U AI 伺服器前面塞滿 16~32 顆 E1.S / E3.S Gen6 SSD,單顆動輒 18~25W,一個托盤瞬間就是 300~800W 的前端加熱器。

問題是:

  • 機殼內的風量,已經被 8–10 顆 GPU 和高瓦數 CPU 吃光;
  • 機房進風溫度為了 PUE、節能不斷往上調;
  • ORv3 / OCP 標準推動的高密度機櫃,反而壓縮了傳統風冷的「安全邊際」。

結果就是:SSD 托盤也不得不上水冷。


二、Solidigm 率先亮牌:液冷 SSD + 冷板套件,打開新類別

真正把「液冷 SSD」這個名詞推上檯面的,是 Solidigm。

Solidigm 在 2025 年 9 月宣布,為 D7-PS1010 E1.S 系列增加一個液冷版本:SSD PCB 被包覆在一個環狀冷板裡,兩端是液冷管接頭,強調能在高密度 AI 工作負載下維持穩定溫度,並且仍然支援 hot-swap 熱插拔。

幾個關鍵訊號很值得解讀:

  1. 這不是實驗品,而是量產 SKU:D7-PS1010 原本就是為下一代 AI 伺服器設計的 PCIe 5.0 E1.S SSD,讀取可達 14.5 GB/s,隨機讀取 320 萬 IOPS,本來就已經是高功耗級別。 現在多了一個搭配冷板的液冷版本,直接對應「AI server front bay」。
  2. 冷板不是鎖死在機殼裡,而是包覆在 SSD 周邊,透過特殊機構,SSD 可以被抽換,但冷板與水路仍然保持連接,實質上是把液冷設計做到儲存維運流程裡,而不是請機房工程師去碰冷卻管路。 
  3. 產品主軸就是「讓 AI server 可以完全液冷,風扇降到最低」,Solidigm 官方直接把這顆 E1.S 液冷 SSD 定位為 AI 伺服器的關鍵熱點解法,目標是讓整台伺服器從 GPU、CPU 到 SSD 都能透過冷板 loop 處理熱負載。 

換句話說,「液冷 SSD 托盤」不再只是概念,而是被實體產品定義出來的新類別。


三、液冷 SSD 托盤長什麼樣?從 OCP、ORv3 到 ODM 產品看雛形

如果把眼光從單一 SSD 拉回到整台機器,可以看到三個設計趨勢正在收斂:

1. OCP Poseidon / ACS:規格先行:OCP Poseidon V1 這類 E1.S 參考系統規格,早就在文件裡寫清楚,若系統採用冷板液冷,必須符合 ACS(Advanced Cooling Solution)冷板規範,包含工作溫度、冷板材質、流量與壓損界限等。

這等於先替「前端儲存也要用冷板」鋪路,一旦 OCP 規格接受 SSD 冷板作為標準元件,後續伺服器 ODM、CSP 自研設計就有依循。

2. ODM 實機:NVMe 托盤 + 冷板已經出現:

以華碩旗下和碩的 MS303-2A1S 為例:這是一台 2OU、雙路 EPYC 的儲存伺服器,前端塞滿 32 顆 E3.S NVMe(PCIe 5.0),官方規格直接標註:「Cold-plate liquid cooling solution」,可選用冷板液冷設計來處理這一大排高 IO NVMe 的散熱。

雖然這台機器主打的是高 IOPS 儲存工作負載,但它已經清楚傳達:

「前端 NVMe 托盤 + 冷板液冷」是一種實際存在的、可出貨的機種配置。

當 AI 伺服器開始把 Gen6 SSD 塞進 E3.S/E1.S bay,這個架構幾乎可以無縫搬過去。

3. 全機水冷方案:從 GPU 擴展到「整機水路」:

像 Supermicro 等廠商已經提供從伺服器到整櫃的完整液冷方案,透過冷板、背門熱交換器與外部 CDU 把機架功耗壓在合理範圍,強調可降低機房功耗 20~40%、改善 PUE。

目前這類方案的主角還是 GPU、CPU,但當前端儲存瓦數持續爬升、機房風冷預算越來越小,「把 SSD 托盤拉進同一條水路」就變成水到渠成的下一步。


四、供應鏈盤點:誰站在液冷 SSD 托盤甜蜜點?

從投資與產業鏈角度看,「液冷 SSD 托盤」這一塊,牽動的是一整條新 value chain

1. 上游:Gen6 控制器與 AI 專用 SSD

控制器 IC 廠

    • 慧榮 SM8466:PCIe 6.0 x4、28 GB/s、7M IOPS,鎖定企業級與雲端儲存。 
    • 其他像 Marvell 也在準備 Gen6 控制器,目標都是 high-end data center SSD。

AI 專用 SSD 品牌

    • Micron 9650:全球首款 PCIe Gen6 資料中心 SSD,主打 AI server,用 G9 NAND 提升效能與能效。 
    • Solidigm D7-PS1010:PCIe 5.0 E1.S,現在多了液冷版,直接示範「SSD + 冷板」的產品形態。 

觀察要點:誰家的 SSD roadmap 上,明確提到 Gen6 + AI + 高功率密度 + 攜手伺服器液冷方案,就是最接近這個新利基市場的候選人。

2. 中游:伺服器 ODM / 機殼廠

伺服器 ODM(廣達、緯穎、仁寶、和碩等)

    • 負責把前面那一整排 E1.S/E3.S,設計成可熱插拔又能壓住溫度的托盤結構。
    • 和 Solidigm 這類 SSD 廠 co-design 冷板,確保控制器與 NAND 的位置、高度、壓接機構都能對得上。

機殼 / 機構設計廠

    • 需要在 1U/2U 的前端空間,把冷板、導熱墊、壓板、快拆機構全部塞進去,還要符合 ORv3 / OCP 的標準尺寸。

這一塊的護城河在於:既懂伺服器結構,又有液冷與 ORv3/OCP 經驗的 ODM,最有資格把「液冷 SSD 托盤」變成標配選項。

3. 下游:液冷模組、管路與接頭供應商

當 SSD 托盤也要上水冷,對液冷供應鏈是一個新級數的 Volume 擴張:

冷板 / 微流道模組:

    • 從傳統 CPU/GPU 冷板,擴展到長條形 E1.S/E3.S 托盤冷板,導入更加精細的局部微流道設計,針對控制器熱點優化。

液冷 quick-disconnect 接頭與管路系統:

    • 前端托盤需要大量小型 QD 接頭,支援高密度布局與維修操作。
    • 管路要兼顧彎折半徑、流量、壓損與機箱裝配。

CDU / 機架水路系統整合商:

    • 當一整台 AI 機器所有高瓦數元件都掛在水路上,系統整合廠商就掌握「整機熱設計」的主導權。

五、當 PCIe 6.0 還沒進桌機,機房已經在為 SSD 上水冷

有趣的是,消費端 PCIe 6.0 SSD,可能要到 2030 年才會普及,主因是成本、訊號完整性與實際需求不足,連矽創 CEO 都公開說 PC 廠對 PCIe 6.0 興趣有限。

但在AI資料中心世界,故事完全相反:

  • Micron 已經用 9650 把 Gen6 SSD 推上 AI 伺服器主舞台; 
  • Silicon Motion 用 SM8466 把控制器性能翻倍,直接對準雲端與企業級儲存; 
  • Solidigm 則乾脆跳一級,先把 SSD 裝進液冷冷板,再交給伺服器廠與 CSP 去設計液冷托盤。 

當 GPU、CPU 都已經走上水冷之路,SSD 托盤只是時間問題。

對投資人與產業觀察者來說,「液冷 SSD 托盤」不只是一個酷炫名詞,而是一個被 Gen6 功率密度、AI 工作負載與資料中心節能戰略強行推動出來的全新硬體類別。

誰能在這裡率先把「設計 know-how + 生產能力 + 客戶關係」串成護城河,就有機會在下一輪 AI 基礎建設升級中,成為少數真正賺到錢的硬體供應商之一。

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