MIT团队借核反应堆冷却术，用“小气泡”给AI数据中心散热

到本世纪末，美国数据中心的电力消耗预计将占全美总用电量的 9% 至 17%，其中约三分之一的电力专门用于冷却 AI 模型的芯片。随着 AI 的技术发展，算力需求正以指数增长，每一次对话背后，都有成千上万枚芯片在疯狂运转、持续发热。而冷却这些芯片，不仅耗电，还极度耗水，传统冷却系统依赖大量淡水带走热量。

弗吉尼亚州作为全球数据中心最密集的地区之一，仅 2019 年至 2023 年间用水量就暴增了近三分之二。这场能源与水资源的双重压力，正在让整个行业寻找根本性的突破。

答案，或许就藏在一个意想不到的地方——核反应堆。

核反应堆和 AI 服务器，表面上完全不相干，但从物理角度看，它们面对的是同一个问题：如何在极小的空间内，把大量热量快速且高效地带走。在核反应堆中，热传导效率直接决定能从堆芯提取多少能量，进而影响发电收益。几十年来，核工程师们为此发展出一套精密的相变热传导理论，即利用液体沸腾时的相变过程，在极小的温差下转移大量热量。

“液体是比空气更好的导热介质，”MIT 核科学与工程系副教授 Matteo Bucci 解释道，“而沸腾的液体效果更好，因为相变本身需要吸收大量能量，这些能量正是从芯片上带走的热量。”

Azizian 和 Bucci 在 MIT 相识时，两人都在研究核反应堆的热传导问题。Azizian 后来转向工业界，先后参与微软 HoloLens 和英伟达 GPU 的冷却研发，他开始意识到这两个领域的问题，本质上是一样的。

于是，2021 年，他们联合创立了 Ferveret，旨在消除算力浪费、减少全球数字基础设施对自然资源的消耗。他们一致认为，在一个日益受限于电力供应的行业，这一使命既紧迫又重要。

Ferveret 的最新核心技术叫做“自适应相变冷却”（Adaptive Phase Cooling，APC）。简单来说，它把服务器直接浸入一种专用液体中，这种液体沸点极低，不含对环境有害的 PFAS（含氟表面活性剂）永久性化学物质。

但核心的秘密，其实只是气泡。

Ferveret 之前的传统两相冷却技术也会让液体沸腾产生气泡，但是气泡往往较大，脱离芯片表面的频率较慢，热传导效率因此受限。而 APC 技术是系统通过精确控制液体的物理状态，使得芯片表面产生更小的气泡。这些气泡脱离更快，在周围液体中迅速再冷凝，形成高速循环，本质上是在芯片表面制造一个持续高效运转的微型热泵。

图｜气泡对比（左：传统两相冷却技术；右：APC）（来源：Ferver）

与 UCLA 合作的研究显示，这套方案比目前最先进的液冷方案提升 15% 的算力能效。结合 Ferveret 配套的电源控制软件，数据中心可以用同等的电力多产出 35% 的 token。而在 AI 算力成本居高不下的今天，这个数字意味着真实的商业价值。

与此同时，该系统以模块化形式交付，每个冷却箱容纳一台服务器，外形与标准机架完全兼容，可以直接替换现有设备，无需大规模改造原有的基础设施。这降低了部署门槛，解决了浸没式冷却长期以来最大的商业化障碍。对数据中心运营商来说，这个系统意味着一切从不必推倒重来，今天就可以开始升级。

（来源：Ferveret）

这套系统还有一个被低估的巨大优势：完全不耗水。目前主流的数据中心冷却方案，尤其是蒸发冷却，需要消耗大量水资源。然而，偏偏那些阳光充足、适合部署太阳能的地方，往往也是最缺水的地方，干旱地区因此严重受限。

“太阳能资源丰富的地方往往没有水，”Bucci 说，“我们的技术可以在有太阳能但没有水的地方建数据中心，这在非洲、中东和美国部分地区是巨大的突破口。”

这不只是一个环保故事，更是一个关于 AI 基础设施地理分布的战略问题。当算力需求持续爆炸，能在更多地方建数据中心，意味着更低的土地成本、更便宜的可再生能源，以及更灵活的全球布局。

目前，数据中心浸没式冷却市场 2026 年规模已达 57 亿美元，预计以每年 18% 的速度增长，到 2031 年将突破 133 亿美元。这个赛道上已经挤满了玩家，GRC（Green Revolution Cooling）、Submer、LiquidStack、Iceotope 等公司均已在超大规模数据中心和 AI 基础设施领域建立起稳固的部署记录。

微软已在 18 座数据中心部署了浸没式冷却，覆盖其 22% 的 GPU 算力，并计划在 2027 年中前继续改造 12 座机房。Ferveret 则已与数据中心开发商 CleanSpark、AI 芯片公司 FuriosaAI 以及美国最大数据中心运营商之一 Switch 展开合作测试，同时进入英伟达的初创企业扶持计划 Inception。

Ferveret 的差异化在于技术路线的根本不同。其他公司的方案大多基于传统的饱和沸腾原理，气泡较大、循环较慢。Ferveret 的 APC 技术从核工程领域借来的亚冷沸腾方案，则在效率上实现了质的跳跃。

虽然 Ferveret 的技术前景令人振奋，但浸没式冷却的推广之路远非坦途。整个赛道面临的最深层隐患，不是技术，而是标准的缺席。

浸没式冷却要想真正实现规模化，必须要有一套统一的安全规范和标准。谁的技术路线先被写进标准，谁就拿到了整个市场的入场券。这场标准的博弈，Ferveret 并不占优。GRC 和 Submer 已在微软、谷歌等超大规模数据中心积累了真实的部署记录，这些记录会直接转化为标准制定时的话语权。

Ferveret 的 APC 技术 2021 年才问世，客户测试尚在进行中，距离“大规模部署”还有一段距离。Ferveret 需要在标准成型之前拿下足够多的标杆客户，让 APC 成为标准制定者无法忽视的既成事实。否则，它很可能赢了技术，输了市场。

参考资料：

https://news.mit.edu/2026/nuclear-inspired-cooling-system-ferveret-could-make-data-centers-more-sustainable-0610

https://www.ferveret.com/technology

排版：刘雅坤

注：封面/首图由 AI 辅助生成