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輝達之外,散熱族群多一波題材,散熱客戶的下一棒,ASIC崛起

產業評析   2026/10/27

過去兩年,市場講到AI散熱,幾乎都繞著輝達GPU打轉。從H100、B300再到Rubin,GPU熱功耗一路往上,散熱廠的營收也跟著水漲船高,不過,今年第4季起出現了一個重要的轉折:雲端大廠(CSP)自研的ASIC晶片開始放量,而這些晶片幾乎全面改用液冷散熱。本土法人預估,2027年Google TPU出貨將年增126%,達910萬顆,首度超過輝達GPU的900萬顆;亞馬遜旗下AWS Trainium出貨也將達306萬顆;換句話說,下一波散熱需求不再只看輝達,CSP自研晶片正加入,成為另一股主要動能。

PU的功耗曲線一路往上:比如H100 TDP約700W、B200約1200W、B300約1400W,Rubin約1800W以上,法人預估,Rubin Ultra則預估將逼近3000瓦,AMD的AI加速器MI 455與Helios AI平台均採用HBM4架構也落在2000瓦以上。對照ASIC客製化晶片這一頭,Maia 200為750W,TPU v7 (Ironwood)業界估計約900W,Trainium 3約600至1000W,特斯拉AI5最高才約800W。

有一個反直覺的地方值得注意的是,ASIC的TDP(熱功耗)雖然比GPU低,但水冷板模組的設計反而更複雜,摩根士丹利調查指出,每個ASIC運算托盤的液冷零組件價值更超過3000美元。另一家本土法人提到,AMD與ASIC水冷板每個運算托盤約3000美元,原因在於ASIC機櫃多半採用高密度設計,加上各家CSP大廠規格客製,水冷板的流道與分歧管(Manifold)設計都比較複雜,因此也帶來新的挑戰和規格升級難題。

目前從ASIC來看,有4個趨勢值得留意,從外型結構到材料都在升��,1是雙面水冷板興起,相較於傳統單面水冷板,雙面水冷板可同步處理晶片與背面電源元件的熱量。為解決晶片供電瓶頸,垂直供電(VPD)把電源模組移到晶片下方,背面也要散熱,雙面水冷板已可支援4kW以上,並朝6kW發展,業界傳出單價是傳統方案的2倍。目前傳出輝達VR300 Ultra與Google TPU都在評估導入。

第2是散熱往封裝端延伸,可拆式上蓋在高功耗晶片上的散熱效率較佳,經過重新塗佈熱界面材料再裝上水冷板,讓散熱結構更貼近熱源,機構件單價約是傳統晶片散熱蓋的3~4倍。

第3是CDU(冷卻液分配單元)占比逐步提升,快接頭負責連接冷板與管路,也從通用的UQD/MQD升級為自製的ZQD。就以Google來說,早在TPU V7方案中,伺服器冷板的連接器就未採用常規的UQD方案,隨著第8代TPU今年步入量產,封裝最底層採用加固框(Stiffener)搭配均熱片架構,業界傳出,連Google液冷體系都加速走向自研化、定製化、去標準化,計畫推出ZQD方案,成為Google專屬的定製化快接頭,不過目前進度傳出仍在多輪驗證階段。

第4是材料升級,鑽石銅是銅與鑽石的複合材料。銅的導熱係數約400W/mK,鑽石銅可達約500至900W/mK;兩種材料的熱膨脹係數不同,直接結合會有可靠度疑慮,不少廠商因此開發粉末混合與「銅/鑽石/銅」多層結構,這塊市場從實際散熱應用看,鑽石散熱主要改善晶片到冷卻介質間的導熱效率,並非取代資料中心既有的液冷系統。而未來主要受惠的也是以中國為主的市場,因為培育鑽石產量約占全球6成,這一塊領域台灣較沒有著墨空間。

ASIC帶動的規格升級,已開始反映在散熱廠的液冷設計上。許多GPU與ASIC終端客戶持續推進高階液冷架構,市面開始出現垂直供電架構(VPD)搭配雙面水冷板的設計,如Nvidia、Google TPU都傳出在評估雙面散熱方案。法人認為,雙面散熱難度高,初期僅會有少量終端客戶有機會導入,而其中具備高精密微流道加工、真空焊接及水冷模組整合能力的奇鋐(3017)、雙鴻(3324)預計是受惠第一波梯隊。外資摩根士丹利預估,26年ASIC客戶將貢獻奇鋐近5成的水冷營收,ASIC有望首度超越奇鋐原本的GPU客戶。

雙鴻(3324)也是這波ASIC水冷的指標股之一,公司高層在前幾次法說都明確表示,已取得數家CSP/ASIC業者的水冷訂單,預計第4季開始量產出貨。另外,AMD MI400除了CSP客戶,企業客戶也開始出貨,AMD營收貢獻可望貢獻明年達雙位數占比。雙鴻在今年的OCP峰會,推出晶片直接液冷(DLC)與6MW列間冷卻分配單元(In-Row CDU)等全新液冷解決方案,不同於以往的被動式散熱,新款CDU具備主動預測算力需求的能力,能提前調整流量與壓力,帶走熱能,初期導入GPU/CPU之餘,也可望延伸液冷技術至客製化晶片、記憶體模組等更多應用範圍。

健策(3653)的切入點是封裝端散熱。第2季均熱片營收占比已達68%,毛利率進一步提升至47%;隨著Rubin出貨,可望一路季增到明年,ASIC相關的部分,明年AMD 400系列開始採用兩件式均熱片,而AWS下一代T4晶片的規格也可能大幅提升,帶動均熱片單價再往上。

除了均熱片之外,健策在封裝散熱領域的競爭地位相當穩固,深耕十年,已有微通道散熱蓋(MC Lid)與均熱板散熱蓋(VC Lid)技術,可惜因為技術太難,輝達導入微流道散熱技術一直無法成局,業界則預期最快會在Feynman平台導入微流道散熱技術,此外公司也持續推進3片式均熱片產品驗證,可望明、後年起陸續貢獻。

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