冷板散熱基本架構 (Cold Plate Liquid Cooling)

冷卻液體

和空冷的概念類似，熱由發熱體產生，透過散熱鰭片(Heat sink) 增加和空氣接觸的面積，最後經由空氣把熱帶離開系統。在液冷系統裡，將空氣換成了液體，提高了把熱傳到流體上的熱效率。

在物理性質上，空氣是熱的不良導體，熱傳導率(thermal conductivity)大概在0.026 W/m.K，光是把流體換成液體 (熱傳導率 k ~ 0.6 W/m.K) 就已經有了可觀的進步 (20倍以上的效率不是夢)。

冷板設計

而原先的散熱鰭片由冷板取代，一樣精神是類似的。與發熱體接觸傳熱，透過內部的微流道加強和流體的熱交換效率，最後流出冷板。但是由於流體換成了液體，元件不再是暴露於空氣中，液體應當與系統良好的隔離開，因此整個冷板應該是水密的。除非這東西是在水裡用的，不然一台機器用一用會濕濕的能看嗎...

配管設計

原先系統裡風扇的腳色在液冷系統被水泵所取代，在這裡稱他為Cooling Distribution Units，簡稱CDU。除了做為推動液體流動的腳色，還負責冷卻液的補充或是再冷卻，端看用途而定。

基本上有兩種: a. Liquid-to-liquid CDU b. Liquid-to-air CDU

如果是Liquid-to-liquid CDU，通常需要比較大的空間，可能一次會配好幾個機櫃的冷卻液，也就是基礎建設要考量進去。而在後端冷卻液的循環的散熱是由兩種液體的熱交換器所完成。

Liquid-to-air CDU 相對來說輕便許多，但是能力也較有限制。基本上可以想像成冷氣的室外機，把冷卻液拉到另一台機器再進行空冷散熱。

透過三個主要單元彼此串聯，完成把熱透過液體帶離系統這個目標。其中又有各自的變化，在液冷系統設計上比起原本的空冷設計，難度和彈性都提升了許多，而隨著整機系統耗能的不斷增加，傳統的冷板散熱針對單一對象的侷限性也開始浮現，現在一個系統的主要發熱源可不只是CPU了。DDR和顯卡發熱的速度也不可同日而語，三個發熱源做三個冷板掛6根管子可不是一個理想的做法，直接液冷目前看來是業界的共識。