【散熱劃時代革命-液冷散熱】
時間：2021/8/1
發文：NO.1287篇
大家好，我是 LEO
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❖晶片效能越強-解熱難度越高
隨著半導體晶片發展-體積越來越小，電晶體密度越來越高，逐漸朝向高性能，超薄，微型化發展，電子元件散熱的空間越來越小，單位面積內所產生的熱能卻越來越高，無論是手機、電腦發熱發熱密度皆呈現指數級增長，此外，加密貨幣挖礦場，大型伺服器與資料中心，高階CPU、GPU產生的熱能更為驚人，如果熱能不能快速有效散出，輕則影響效能，嚴重會導致電腦或手機產生「電子遷移效應」，導致當機無法工作。
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❖台積電未雨綢繆超前部署
今年7月台積電在超大型積體電路 (VLSI) 研討會，展示晶片水冷研究結果，採用水通道直接引導到晶片，藉此提高晶片散熱效率。聽起來覺得不可思議，為什麼突然做這項研究？傳統晶片散熱-在晶片上塗導熱矽脂，將熱量傳到散熱器底部，導熱管、水冷管再將熱量導到鰭片，最後風扇將鰭片的熱量吹走，完成散熱。
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但是，若未來晶片採用 3D 堆疊技術，最新的SoIC先進封裝可以任意組合各種不同製程的晶片，除了記憶體甚至還能直接將感測器一起封裝在同一顆晶片裡面，線路的密度將是2.5D的1000倍，散熱就會遇到大瓶頸。
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3D堆疊晶片設計更複雜，更小的微縮製程，把晶片一層一層的堆疊起來，中間部分難以有效散熱，所以台積電的研究人員認為，解決方法就是讓水在夾層電路間流動，讓水直接從晶片內帶走熱量，這是最有效的方案，這裡指的水並非一般純水，而是不會導電的介電液，實際上操作起來非常複雜且昂貴，目前處於研究階段，這顯示出解決晶片散熱問題，將是半導體產業未來重要發展趨勢之一。
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❖晶片改朝換代推動-伺服器新設計
我們從上面描述可以知道新晶片設計只會更小，更複雜，更熱，而伺服器產業面臨的問題會更大，試想大型資料處理中心，裡面有多少伺服器？多少高階CPU、GPU都是24小時不斷電持續運作，龐大的熱能如何處理？當處理器的瓦數越來越高，一般來說，處理器的熱設計功耗超過240W就很難用風扇(氣冷)來解決，偏偏霸主Intel或是AMD新一代處理器動輒超過270甚至280W，現在馬上面臨到需要液冷散熱來帶走熱量。
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❖跟著產業霸主的方向走準沒錯
Intel在伺服器市場，主流解決方案以x86架構為主，全球 CPU市占率約 92%左右。未來Intel 仍將保持產業龍頭的地位，圍繞它的 CPU平台的升級仍是影響伺服器硬體產業鏈周期性變化的關鍵因素。
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2021 年第一季開始Intel最新的 Whitley Ice Lake 的處理器已向資料中心業者小量出貨，第二季開始放量，到第四季預估將占總出貨量的 40%，滲透率將大幅且快速提升，下一步，Intel英特爾預計 2022 年初量產支援 PCIe Gen5 的 Eagle Stream 平台，將會加速升級資料傳輸速度。
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❖英特爾正式將水冷散熱放進白皮書
有趣的事情來了，產業龍頭也意識到新平台-散熱問題非常棘手，2020年Whitley平台是intel「首度」將水冷頭(注意：非浸沒式)納入技術白皮書，更誇張的事情是未來的新平台 Eagle Stream第一顆CPU Sapphire Rapids至少 300W以上，甚至將來很多GPU會達到500瓦甚至700W以上，水冷散熱方案成為唯一解方，冷卻液監控主機(CDU)與水冷頭(覆蓋在處理器上方的水冷散熱片)全世界只有三家廠商通過Intel認證，台灣的廣運(6125)是唯一兩項全拿的合格供應商。
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❖節能減碳-省電又可以賺積分
歐盟在7月剛通過55套案，其中碳邊境調整機制，又稱碳關稅，預計自2023年起試行，2026年正式實施，先從鋼鐵、電力等產業先行，但是用電大戶的資料中心無法置身事外，跟大家分享一個數字會比較有概念，2017年中國數據中心總耗電量為1200-1300億KW，超過三峽大壩與葛洲壩電廠2017年全年發電量總和(分別為976億KW、190億KW)，占中國總發電量的2%，到了2025年資料中心耗電將高達 3842億KW，占全中國總發電量的 6%，這隻吃電怪獸肯定會被盯上，高排碳業者會被課較高關稅(碳關稅)，將進一步帶動資料中心業者積極導入液冷散熱達到「省電」與「節能減碳」的效果，甚至有望仿效電動車Tesla透過碳積分來挹注獲利，可望大幅提高液冷散熱滲透率。
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❖水冷散熱技術門檻高-不簡單
2021年3月26日雲端資料中心伺服器開發商---緯穎科技宣佈，參與資料中心液冷廠商LiquidStack的A輪融資，並取得一席董事席位，其實早在2019年緯穎就與3M合作開發液冷方案，但是3M的電子氟化液是非導電-介電液是一種專利配方，掌握在3M手中，未來耗材都需向3M購買補充，入股LiquidStack可望取得自主技術。
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大家知道這種-不導電的「介電液」有多貴嗎？1公斤要價100美元，一個180KW的機櫃光是介電液裝滿就要價1000萬，重點是這個介電液每年都會耗損，需要定時補充，這樣就知道賣水的概念有恐怖、有多賺了吧，得介電液者得天下。
就算目前短期重點放在一般的「冷卻水」，得到英特爾認證的兩款冷卻水，一個櫃的成本大約7~8萬元，廣運集團研發成功的介電液打七折賣，一公斤70美元就相當有競爭力，而冷卻水一個櫃更只需要8000元，重點是水要通過認證，水在管線裡面跑如何恆久不變質？裡面還必須添加抗凍劑、苔癬抑制劑等特殊配方，是不是很多眉角！這些都是LEO深入研究去挖出來的。
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❖廣運(6125)上中下游整套系統全部整合
目前有三大產品線，水冷背門(20~25萬)/櫃，水冷頭(100~150萬)/櫃-目前英特爾首度放入新平台技術白皮書，已通過Intel認證，浸沒式機櫃(1000萬)/櫃，此外還有最重要的冷卻液監控主機(CDU)它是水冷散熱技術的根源，還有各種耗材、管線、冷卻水、介電液都是未來的發展重點。
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傳統散熱模組雖然便宜，一個42U的機櫃，風扇加散熱模組成本頂多台幣8~10萬，但將來水冷變成剛性需求，水冷頭機櫃，水對氣120~150萬/櫃，水對水90~120萬/櫃，全球的資料中心大約有 500萬櫃，每年新增30萬櫃左右，大家可以算看看，這產值增速有多恐怖。
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目前全世界只有2家公司有能力量產伺服器等級水冷頭機櫃，雙鴻、超眾這些傳統大廠要跨入最難的CDU(水冷監控主機)至少需要5年以上的參數與經驗值，而廣運的陳總已經深耕30年的散熱產業經驗，水冷頭機櫃的五大關鍵零件--廣運擁有四項(CDU、水冷頭、分岐管、制冷背門)盲插或快接頭，這個產業很新，很多法人也還沒那麼了解，有很多眉角，很多技術秘密，篇幅有限今天LEO就先介紹的這邊。
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如果大家想知道更多關於這個新的「水冷散熱產業」訊息，請鎖定 LEO股民當家團隊的頻道喔，⧉傳送門在下方↓
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天佑台灣，疫情早日結束❤️

2020.12.28(一)
提前漲價，記憶體春天到
大家早，我是 LEO
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■ 什麼是記憶體？
常常有人分不清「記憶體」與「硬碟」的差別？！明明都是用來儲存資料，到底有什麼不一樣呢？記憶體又分成DRAM、SRAM、DDR3、DDR4、DDR5、NOR FLASH、NAND FLASH…，到底是什麼意思？
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大家至少知道電腦中有硬碟這件事，我們常講的C槽、D槽就是常見的硬碟，也是儲存資料的重要地方，當我們打開電腦工作的時候，CPU(中央處理器)就會到硬碟中抓資料、抓程式來執行運算。
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記憶體就是為了跑「正在執行中的程式或資料」，從硬碟中複製過來存放的，因為CPU在記憶體抓資料，會比CPU不透過記憶體直接到硬碟抓資料快數百萬倍。
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簡單來說，大家可以把硬碟想像成辦公室的抽屜，平時工作會用的資料就先放抽屜裡，需要用的的時候就拿出來放在辦公桌面(記憶體)上，抽屜越大能夠存放的資料就越多，桌面越大能夠同時處理的工作就越大。
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硬碟：就是我們說的ROM或者NAND Flash( USB 隨身碟和手機的儲存空間，就是用 NAND Flash 為主)，不具揮發性，停電狀態，也能保存資料。
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記憶體可分為：DRAM(動態隨機記憶體)、SRAM(靜態隨機記憶體)資料儲存都具有揮發性，只要停止供應電源，記憶資料就會消失！
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SRAM 讀寫速度較快，使用電晶體較多，功耗較高，結構比較複雜，價格就比 DRAM 貴，所以目前還是使用DRAM技術為主。
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■ Flash分成 NOR Flash & NAND Flash
NOR Flash讀取的速度較快，但寫入的速度慢，價格比較貴，打入任天堂 Switch 主機的 ROM 供應鏈的旺宏(2337)就是做NOR Flash。
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NAND Flash 寫入的速度快、價格較低，USB 隨身碟和手機儲存空間，普遍使用 NAND Flash 。
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目前越來越多筆電甚至桌機都採用SSD硬碟又是什麼呢？為什麼價格較傳統HDD硬碟貴，但是開機速度明顯超快，只需要2~3秒就能完成開機動作呢？因為它就是用NAND Flash為基礎建構的裝置，耐震，速度快，重量不到HDD的1/10。
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■ 中芯受制裁NOR Flash漲價
美國商務部將中國最大晶圓代工廠中芯國際列入禁售令實體清單，中芯國際供應商必須符合美國技術 25% 的門檻規定。中國（Nor Flash）記憶體大廠兆易創新原本委託中芯國際代工，中國 Nor Flash 廠及 iPhone 12 使用的 Nor Flash 都開始陸續傳出轉單華邦電(2344)。
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兆易創新每月委託中芯國際代工一萬片數量，將使市場供需更吃緊，導致市場報價上漲，市場預估 2021 年 Nor Flash 恐將出現供需失衡，報價可能逐季看漲。
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■ DRAM 提前漲價
根據市調機構集邦科技預估，DRAM 產業屬寡占市場型態，經過2季的庫存修正後，加上美光桃園廠跳電意外，與年底及農曆年補貨需求升溫，推升DRAM現貨價走揚，12月至今現貨價漲幅達1至2成。
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12月以來，記憶體綜合價格指數(DXI)也大漲逾二成，並預期明年第1季合約價止跌，甚至有機會上漲。
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■ 華邦電(2344)：蘋果與非蘋陣營均採用 OLED螢幕，帶動 OLED面板外掛 NOR Flash晶片需求大增。
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TWS(真無線藍牙)耳機需求大爆發，蘋果、Sony、BOSE、Beats、三星、華為，都大推真無線藍芽耳機，每支耳機都需搭載 NOR Flash晶片協助運算！
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傳出明年上半年 NOR Flash產能滿載，明年第1季漲幅 7-10%，第二、三季各季漲幅將分別約 10%，預期下半年產能將持續滿載。
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■ 十銓(4967)：在 DRAM世代交替的時刻，今年12月率先打造出DDR5消費型記憶體，暫訂為單支16GB 4800MHz 1.1V，功耗下降了10%，也同時提升1.6倍的傳輸速率，目前已連繫各大主機板廠進行相關驗證，最快可於2021 第3季推出。
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今年擴大在歐美市場的銷售布局，瞄準歐美電商平台，加強線上通路發展，北美Amazon銷售衝上500%的高成長紀錄，樂觀看明年記憶體供需轉好，5G、物聯網、智慧城市、智慧醫療及車載應用等，將帶動記憶體需求進入爆發期。
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阿神最新BGM：Mario Kart 8- Ribbon Road (GBA)

這是 #阿神 在 《超多Youtuber來尬車!! 在麥塊中【用超快速度❤狂奔】!! 2021年全新模式【跑跑瑪莉歐】居然還有錦標賽 !!》中的12:52片段所使用的 【最新背景音樂】或【最新BGM】

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該音樂由2021年3月2日找到，花費15分鐘


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攝影頭：前置800萬，後置1300萬，PDAF對焦，5P鏡頭
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Wallpaper：Novaskin Wallpaper

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2020年雖然因疫情導致大量的科技產品產能受限，但嚴格講這一年絕對是消費級電腦大爆發的一年，包含了新一代AMD Ryzen效能破表、Nvidia 3系顯卡上市，甚至直到年底都還有驚喜，那就是蘋果的M1晶片發表，在手機移動端處理器制霸多年的蘋果一推出M1就讓大家十分期待，畢竟ARM架構的M1理論上在效能跟功率上都有強大的潛力，但大量一開始為x86設計的軟體經過轉譯後是否能順暢在M1上運行也是一大問題，這次我們特別購買了一台512+16GB的Macbook Pro來替大家測試，綜合來說扣掉相容性跟穩定度，這一次搭載M1的Macbook Pro與Macbook Air的確很值得買，也讓我開始期待M1的下一代產品是否真的就能達到穩定的4K影音順剪？可以確定的是2021的CPU市場會非常的刺激！

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