定義
水冷板（Cold Plate，CP）是直接貼附 GPU / CPU / ASIC 熱源的核心散熱零件，是液冷系統中距離熱源最近的元件。內部走冷卻液（去離子水或乙二醇水溶液）帶走晶片熱量，再經管路傳至 CDU 排熱。設計重點在材料選擇、流道結構與晶片封裝貼合能力，供應鏈中 ASP 最高，通常落在 200–400 美元，需與晶片廠及伺服器平台共同開發。
圖解
圖說：水冷板外部構造拆解示意，標注 Fluid Connector（流體接頭）、Fixed Bracket（固定支架）、Fluid Heat Exchanger（流體熱交換器）三個零件位置。
圖說：水冷板實物零件照，清楚標注 Flow Channel（流道）、Base Plate（底板）、Top Cover（頂蓋）三個主要部位。
技術原理
製程路線
| 製程 | 說明 | 特點 |
|---|---|---|
| 鏟齒鰭片（Skived Fin） | 刀具從銅或鋁母材直接切削出鰭片，鰭片與底座一體成型 | 無焊接介面熱阻、熱傳導佳；加工中需徹底清潔微細切屑，避免堵塞流道 |
| 擴散接合（Diffusion Bonding） | 高溫高壓真空下使接合面原子互擴散，形成無縫金屬結合 | 強度接近母材、氣密性佳；需超音波 C-Scan 100% 全檢接合面完整性 |
| 微通道（MCCP） | 將水道從 1–3 mm 縮至微米等級，增加通道數量 | 換熱效率最佳，但製造難度與成本顯著上升；詳見 技術_MCCP微通道冷板 |
表面處理
- 鍍鎳（Ni Plating）：銅底座的基礎防腐蝕處理，化學鍍鎳可應付複雜流道內面均勻鍍層；依 ASTM B733。
- 鍍金（Au Plating）：鍍金用於配合銦片（Indium）TIM2 介質，防止銅-銦脆化反應；依 ASTM B488。Google TPU v8 因改用銦片 TIM2，水冷板底座需鍍金處理，奇鋐研究「鑄金水冷板」以應對 Rubin Ultra（2,500–2,800W，預計 2027）的需求。
- VR 鍍金延後（2026-07-22 channel check，高信心）：VR 世代鍍金水冷板確定延後——MS 原提示金鍍層設計未定案有下修可能，此為兌現；連動液金銦 TIM2 在 VR200 的導入時程／材料選擇待確認（落點是否後移 Rubin Ultra 待追蹤）。TPU 端銦片＋鍍鎳金規格不受影響，兩條鍍金邏輯分開判讀。
關鍵參數
| 參數 | 意義 | 觀察重點 |
|---|---|---|
| 平面度（Flatness） | 貼合晶片面的共平面精度 | ≤0.1 mm/m，影響 TIM 厚度與熱阻 |
| 壓降（Pressure Drop） | 冷卻液流經流道的阻力 | 影響泵浦選型與整體流阻設計 |
| 爆破壓（Burst Pressure） | 超壓安全係數 | 工作壓力 0.4 MPa 下需達 3.0 MPa 以上 |
| 熱阻（Rth, °C/W） | 從晶片到冷卻液的總熱阻 | 電流越大、熱阻要求越嚴 |
平台用量與 ASP
| 平台 | 水冷板數量 | Compute CP ASP | 備註 |
|---|---|---|---|
| GB200 NVL72 | 126 片/櫃 | ~$280 | 含顯示卡與網卡冷板 |
| GB300 NVL72 | 135 片/櫃 | ~$200 | 規格優化帶動降價 |
| VR200 NVL144 | 234 片/櫃 | ~$150 | 尺寸標準化、VR200 CP 接口統一 |
| LPU（自定義） | 256 片/櫃 | ~$250 | 詳見各 ASIC 平台規格 |
| Google TPU v8 | 每 Tray 4 大＋8 小 | $200–300 | 底座需鍍金；奇鋐市佔 >50% 預估 |
圖說：每層 Compute Tray 水冷板內含價值長條圖（美元），GB300（$1,200）、VR200（$1,600）、LPU（$1,600）、Spectrum-X（$1,500）、TPU v8（$2,400）等各平台比較。
VRU（Vera Rubin Ultra）世代：雙面冷板設計＋鑽石銅材料（JPM，2026-09-30）
J.P. Morgan《Taiwan Cooling Components》產業報告對 GB300／Vera Rubin／VRU 三世代機櫃液冷內含值做逐層量化拆解，核心結論：雙面冷板設計為下一波規格升級主軸，優於市場「持平或降規」的預期。
機櫃級液冷內含值比較（不含 CDU）
| 項目 | GB300 NVL72 | Vera Rubin NVL72 | Vera Rubin Ultra（VRU）NVL72 |
|---|---|---|---|
| Compute tray（18 units） | ~US$27,000 | ~US$40,500 | ~US$58,500 |
| Switch tray（9/18 units） | ~US$11,250 | ~US$15,750 | ~US$30,000 |
| Rack manifold（1 set） | ~US$10,000 | ~US$10,000 | ~US$10,000 |
| 機櫃合計 | ~US$48,250 | ~US$66,250 | ~US$98,500 |
- VRU compute tray 冷板設計：VPD（Vertical Power Delivery，電源元件移至晶片背面）架構要求雙面冷板——Bianca 模組由 2 片（VR 世代）增至 6 片（2 正面＋4 背面），加上 CX-9 與 PDB 冷板，VRU compute tray 液冷內含值達 US$3,000–3,500，較 VR200 增約 30–50%。
- 鑽石銅材料：VRU 冷板另評估針對 HBM 貼合區導入「鑽石銅（diamond copper）」材料以提升熱傳效果，屬額外加值項（非取代既有冷板銅材）。
- AWS Trainium 3（Teton 3 Max）液冷機櫃：compute tray 採雙面設計（4 顆 Trn3 晶片配 8 片冷板＋1 片 tray-sized baseboard 冷板），液冷內含值達 US$3,000–3,500（較 VR 世代 compute tray 高約 30%），機櫃合計約 US$86,000（高於 VR NVL72 的 ~US$66,250），4Q26 起量產。
- Google TPU v8：每 tray 4 大＋8 小冷板（鍍金設計），機櫃合計約 US$38,000，儘管晶片 TDP 較低但因冷板數量多、鍍金設計使內含值與 VR compute tray 相當；TPU v9 因晶片尺寸增大、TDP 提升，評估導入雙面冷板的機率上升。
- AMD MI450：4Q26 起確定採雙面冷板設計，與 AWS Trn3 同批導入。
市場預期落差
市場原擔心 Nvidia 將冷板列入「Group A」標準化元件後 ASP 承壓，JPM 認為 VRU 雙面設計＋材料升級使內含值不減反增約 30–50%，為本報告最關鍵的預期差。
來源：報告_JPM_台灣散熱零組件_20260930；個股層級對應見 3017_奇鋐（市）（JPM assume coverage：VRU 冷板為核心成長論點之一）。
單相冷板上限與實測口徑（OCP 2026）
三家 hyperscaler（Google／Microsoft／Meta）公開共識是單相冷板「還有跑道」，但全場無人給絕對 W 數上限（報告_OCP2026_Google_Microsoft_Meta_單相冷板極限_20261015，2026-10）。各方口徑並列如下，彼此條件不同，不可直接互比：
| 口徑 | 數值 | 性質 |
|---|---|---|
| Promersion（顧問） | 單相冷板效率界 1.2／經濟界 2.1／物理界約 4 kW，約 2029 年觸及；2.3 kW（2026 頂級加速器）已進「迴避區」，可行但不再合理 | 預測（報告_OCP2026_Promersion_液冷市場更新_20261015） |
| 雙鴻 | single phase 約 2 kW | 實務可行（3324_雙鴻（櫃）） |
| 奇鋐 | 3,500 W；3,500–4,500 W 需鑽石銅 | 廠商說法 |
| CoolIT | 15 kW TDP 冷板（1.2 LPM/kW、外殼 80°C、設施水 45°C） | 廠商 TTV 測試，無熱通量與晶片面積，只能當宣稱，不可寫成可用上限（報告_OCP2026_CoolIT_無風扇伺服器周邊冷板_20261015） |
| 緯穎自測 | 2 kW（240 W/cm²）PG25 平均結溫約 78°C（進水 30°C、1.5 LPM/kW，TTV 26×32 mm²）；銅冷板 3 kW（360 W/cm²）接面 106.2°C（進水 30°C、2 LPM/kW，TTV 32.2×25.7 mm²） | 實驗室；2 kW 仍可行、3 kW 銅冷板已逼近上限，需材料或結構升級（報告_OCP2026_緯穎_單相轉兩相系統挑戰_20261015、報告_OCP2026_緯穎_鑽石材料直液冷_20261015） |
| 鴻富瀚 mJet | 800–3,500 W、>500 W/cm² | 規格＋模擬（報告_OCP2026_鴻富瀚_散熱系統_20261015） |
熱阻堆疊與結構創新
- Meta 實測接面到冷卻液熱阻：冷板 45%／TIM 20%／矽 35%（基準），冷板單價不是唯一槓桿（見 技術_TIM導熱介面材料）。緯穎拆解冷板 40–45%、TIM 25–40%、晶片 15–25%。
- Microsoft 單元格（10×10 mm）冷板依熱流分配各格流量，原型結溫最多降 10°C；Corintis 冷板內微流體核心在 H200、1 LPM 下 GPU 溫升 −19%、HBM −23%（冷板內微流體，非 in-chip，見 技術_MCCP微通道冷板）。Google 方向為分流微通道、高導熱複合底板與高溫工程塑料。皆為展示或原型。
- 鑽石路線區分：①鑽石銅（雙鴻 W45 冷板底座做橫向擴散、奇鋐、JPM 的 VRU HBM 貼合區）是冷板材料；②緯穎「單晶鑽石微通道以銦直接接合矽、免 TIM」是不同路線：360 W/cm²（3,000 W）下接面 77.1°C 對銅冷板 106.2°C，Rth −38.2%（模擬 −59.5%，差距來自接合品質），單一測試載具，無客戶與量產。（報告_OCP2026_緯穎_鑽石材料直液冷_20261015，2026-10）
- 輕量化：緯穎 PPS+GF（玻纖增強聚苯硫醚）冷板上蓋減重 66%、內歧管減重 52%，100 psi 無洩漏；長期可靠度驗證規劃中；機櫃單寬重量預測 800 kg→>4000 kg。（報告_OCP2026_緯穎_液冷機櫃輕量化與可靠度_20261015，2026-10，單一廠商結果）
- JWS 微通道冷板 POC：1.5 LPM 附近壓降降 44%，可降低 CDU 泵浦需求；Cooler Master 為 AMD 最佳化 GPU 冷板，神達×AMD 場次列為冷板選項，無訂單。（報告_OCP2026_神達_先進散熱_20261015，2026-10）
周邊冷板類型（CoolIT，OCP 2026）
熱捕獲 70%（僅處理器）→85%（加 OSFP、DIMM）→100%（加 NIC、SSD、VRM、SOCAMM、PSU）。DIMM 冷板：<20 W 單面、>20–40 W 雙面；可插拔網路／儲存：>15 W 用騎乘式冷板（bore／piston／cantilevered）、<15 W 用固定式；NIC、SSD、SOCAMM、VRM 板級元件用導熱板（含板下冷卻）。（報告_OCP2026_CoolIT_無風扇伺服器周邊冷板_20261015，2026-10）光模組冷板另有鴻富瀚浮動冷板（專利申請中）、立訊 224G 液冷籠子、TE 模組內冷板，見 技術_液冷。
競爭格局
| 廠商 | 定位 |
|---|---|
| 3017_奇鋐（市） | 台廠液冷龍頭；ASIC（TPU v8/v9、Trainium）市佔預估 >50%；研究鑄金水冷板 |
| 3653_健策精工（市） | MCL Removable Lid 研發；CP 供應重要台廠 |
| 3324_雙鴻（櫃） | 多元液冷模組供應，含 CP、Manifold |
| BOYD、Furukawa（日） | 國際競爭者 |
| Cooler Master | 通用型液冷板；Google 多源名單、神達×AMD 冷板選項（OCP 2026） |
| JWS | 神達×AMD 場次的微通道冷板 POC 選項（OCP 2026，無訂單） |
| 鴻富瀚（HFH Thermal，與鴻海關係待查證） | MCCP 2025 量產、mJet／VC LCP 2026 量產（簡報自述，客戶未具名）；基地在東莞、梅州、曼谷 |
| CoolIT（Ecolab）、Corintis | 國際對手：周邊冷板／100% 熱捕獲、冷板內微流體 |
NV VR300 世代已將水冷板供應商集中至 3–4 家，供應鏈準入門檻提高。
NVIDIA 統購與準入（散熱專家訪查，2026-10-14，channel check）
Vera Rubin 起 GPU／CPU 水冷板模組改由 NVIDIA 統一採購、指定 Group A 少數供應商出貨給 ODM（取代 CSP／品牌／ODM 自選 RVL 廠商），目的以量壓價；價格一度砍至五成以下後回升。原 Group A 四家為奇鋐、Cooler Master、台達電、健策（台達電、健策未報價），Computex 新增 BYD、立訊技術列備選；一定量以下奇鋐＋Cooler Master 承接約九成。一個 compute tray 有 11 片水冷板。水冷板本身門檻不高（CNC 加工），訂單集中的根本原因是漏水風險，CSP／GPU 廠只選出事賠得起的大廠。單相水冷板現可解 2,000W 以上、奇鋐稱 NVIDIA 架構下可達 3,500W，3,500–4,500W 需鑽石銅（OCP 2026 各方口徑並列見下方〈單相冷板上限〉，本批無第二來源佐證奇鋐 3,500 W）；實際 TDP：GB300 約 1,400W、Vera Rubin 約 1,800W、Rubin 2,000W 出頭、Feynman 約 3,000 多瓦（非傳言 6,000–7,000W）。來源：活動_散熱產業_珩石筆記_林建宏_20261015
全球冷板市場集中度與整合
- QYResearch 數據：2026 年全球冷板前五大廠商收入占比約 61.4%、前十大約 79.9%，集中度高但仍有長尾供應商。山西證券分三梯隊：第一梯隊（平台聯合開發與全球量產）奇鋐（AVC）、雙鴻（Auras）、CoolIT、Eaton（Boyd）、台達電；第二梯隊 Cooler Master、Schneider（Motivair）、Flex（JetCool）、Jabil（Mikros）、英維克、中航光電；第三梯隊為區域與新進入者（飛榮達等）。Mikros 為 NVIDIA GB200／GB300 冷板策略夥伴（報告簡介）。
- 競爭維度由單片冷板擴展為完整交付：冷板＋管路＋快接頭＋Manifold＋CDU＋控制與服務；2026 年 Eaton 完成收購 Boyd Thermal、Ecolab 完成收購 CoolIT，頭部優勢聚焦客戶平台導入速度、量產良率、液體相容性資料庫、長期可靠度驗證與區域製造／現場服務。
- 陸系廠商（英維克、中船光電、飛榮達等）依本地供應鏈與資料中心專案切入，詳見 供應鏈_AI伺服器液冷。
圖說：伺服器液冷板競爭格局——Top 5 收入占比 61.4%、Top 10 為 79.9%，三梯隊代表廠商（山西證券引 QYResearch，2026-11-05）。
技術瓶頸 / 風險
- 鑄金水冷板挑戰：Rubin Ultra（2,500–2,800W）散熱需求推動奇鋐開發「鑄金水冷板」，技術能否如期落地決定 2027 供應格局。
- 標準化壓力：VR200 尺寸統一化導致 CP ASP 下滑；高ASP需依賴 ASIC（TPU v8、Trainium）客製化設計。
- 微通道普及速度：MCCP 散熱效率更佳但成本與良率挑戰大，AMD MI455 已採用，下一個關鍵節點看 Rubin Ultra 採用比例。
- TLD 翹曲與水冷板新設計（珩石 kevin，2026-11-03，channel check，信心中）：移除晶片上蓋（TLD）後晶片可能微幅翹曲，導致水冷板接觸面不均；鑽石水冷板（全銅底層再鍍鑽石層）因接觸介面增加反使熱阻上升、已被淘汰，目前以一體式銅材質或混合材料為主；彈簧式（Spring-loaded）水冷板在周圍加入彈性結構貼合晶片，推進速度預期快於鑽石方案，驗證順利將隨 TLD 同步導入。光模組（1.6T）微型冷板單價高於一般冷板，仍在研發測試、未量產。AWS T3 冷板：奇鋐良率已達 MP-ready、11 月小量出貨，二、三線廠良率偏低。來源：memo_水冷散熱_珩石筆記_kevin_20261103
agy 補充（網路查證）
- 鏟齒鰭片（Skived Fin）一體切削免接縫，是 Direct-to-Chip CP 主流工法；驗證需超音波掃描與氦氣測漏（漏率 ≤1×10⁻⁹ mbar·L/s）。
- 擴散接合（Diffusion Bonding）可達到母材 80–85% 以上抗拉強度，需 ASTM E2375 超音波 C-Scan 100% 全檢。
- 鍍金標準：ASTM B488（工程鍍金）配合 ASTM B733（化學鍍鎳底層），鎳底層作擴散阻障防銅層外擴。
- OCP 壓力要求：IEC 62368-1 附錄 G.15 關於加壓液體組件安全規範，工作壓力 3× 靜液壓持壓測試。
來源：Boyd Corporation 技術文件（boydcorp.com）、ASTM B488/B733/E2375
相關技術
關鍵廠商
| 環節 | 廠商 | 角色 |
|---|---|---|
| 液冷板（台） | 3017_奇鋐（市） | 主力台廠，ASIC 市佔領先 |
| 液冷板（台） | 3653_健策精工（市） | MCL / Removable Lid 研發主導 |
| 液冷板（台） | 3324_雙鴻（櫃） | 多元液冷模組廠 |
| 液冷板（台） | 8996_高力（市） | RDHx + CDU 主力；Cold Plate 亦供應 |
來源
- 報告_山西_AI液冷方案與產業鏈_20261105 — 山西證券，2026-11-05；全球冷板市場集中度、三梯隊與 Eaton／Ecolab 併購整合
- 報告_MS_OCP峰會2026_20261013 — Morgan Stanley，2026-10-13；OCP 2026 展示 6kW 級雙面冷板搭配垂直供電與先進微通道冷卻，MS 視熱管理為繼電力之後的系統級瓶頸
- 散熱產業簡報（2026-06-30）報告_散熱產業_20260630
- OCP 2026（2026-10）：報告_OCP2026_Google_Microsoft_Meta_單相冷板極限_20261015、報告_OCP2026_Promersion_液冷市場更新_20261015、報告_OCP2026_CoolIT_無風扇伺服器周邊冷板_20261015、報告_OCP2026_緯穎_單相轉兩相系統挑戰_20261015、報告_OCP2026_緯穎_鑽石材料直液冷_20261015、報告_OCP2026_緯穎_液冷機櫃輕量化與可靠度_20261015、報告_OCP2026_神達_先進散熱_20261015、報告_OCP2026_鴻富瀚_散熱系統_20261015
- 報告_JPM_台灣散熱零組件_20260930 — J.P. Morgan，2026-09-30；GB300/Vera Rubin/VRU 機櫃級液冷內含值逐層拆解、AWS Trn3/AMD MI450/Google TPU v8-v9 雙面冷板與鑽石銅材料量化