CDU(冷卻液分配裝置)是資料中心液冷系統中,管理送往伺服器之冷卻液的溫度、流量與壓力,並與建築端冷卻水之間傳遞熱量的設備。GPU 等 AI 用半導體每1顆的發熱量非常大,光靠空氣無法充分冷卻,因此在晶片上直接貼附冷卻板(冷板,cold plate)、以液體冷卻的方式日益普及,CDU 即是其核心設備。
CDU 內部裝有熱交換器、幫浦、過濾器、感測器與控制裝置。流經伺服器端的冷卻液(二次側)與建築的冷卻水(一次側)以熱交換器隔開,在將二次側的水質與溫度保持穩定的同時,把伺服器吸收的熱量轉移到一次側冷卻水。讓二次側獨立,是為了避免將雜質與壓力變動帶進昂貴的伺服器。
依安裝形態,可分為裝在機櫃內的機櫃內 CDU(In-Rack CDU),以及向多個機櫃分配冷卻液的列級、落地式 CDU。在機櫃之間或以列為單位分配的形態,有些廠商也稱為 Inter CDU 等。最終將熱排放到空氣中的液對氣型 CDU,即使在建築內沒有冷卻水設施的場所,也能導入液冷。
半導體製造設備也會使用冰水機(chiller)或 PCW(製程冷卻水),讓腔體、電極、雷射光源等維持在一定溫度,其熱交換與溫度控制的機制與 CDU 非常相似。因此,也有生產冰水機或溫控設備的廠商切入資料中心用 CDU 市場的例子。
隨著 AI 用 GPU 與 HBM 的功耗增加,每1座機櫃的功耗正從數十 kW 逐漸達到超過100kW 的水準,液冷與 CDU 作為發揮半導體效能的周邊基礎設施,重要性日益提高。