資料中心 CDU 是甚麼？L2L／L2A、冷卻回路與選型

CDU（Coolant Distribution Unit，冷卻液分配單元）位於伺服器液冷回路與資料中心排熱系統之間，負責三件事：以熱交換器轉移熱量、以泵和閥控制冷卻液、以感測器持續管理溫度、壓力、流量及水質。 冷板先從 CPU／GPU 吸熱，冷卻液把熱帶到 CDU，再由設施水或機房空氣接走。

在冷板式液冷架構中，CDU 通常連接技術冷卻系統（Technology Cooling System，TCS）與設施水系統（Facility Water System，FWS）。兩種冷卻液分別在熱交換器兩側運行，設備側與設施側可以採用各自的材料、水質、壓力及維護規則。^[2]

選型需要把額定散熱容量放回同一組運行條件比較：最接近溫差、流量、揚程、冷卻液、冗餘、控制、接頭、故障影響範圍及設施入口溫度。額定 kW 相同的兩台 CDU，在不同供水溫度或流量下可以提供不同實際散熱能力。

本文證據截至 2026 年 9 月 4 日。

圖：L2L CDU 以 heat exchanger 連接 TCS 與 FWS；L2A CDU／HXU 則把液體熱量送入機房空氣。

CDU 如何把伺服器的熱送到機房外？

1. 冷板吸熱：CPU、GPU 或其他高功耗元件把熱傳給冷板內的冷卻液。
2. TCS 運送熱量：設備側回路把升溫後的冷卻液送到 CDU，歧管負責在機架內分配流量。
3. CDU 熱交換與控制：熱交換器把熱量傳給設施側；泵、閥、過濾器與控制器維持設定的溫度、壓力及流量。
4. 設施側排熱：FWS 把熱送往冷水機組、乾式冷卻器或冷卻塔；L2A／HXU 則把熱送回機房空氣系統。

這條路徑說明 CDU 的設備邊界：它管理設備側冷卻液並完成兩側熱交換，最終向室外排熱的能力仍由設施側冷卻系統決定。

先看懂六個常用選型詞

CDU 內部有哪些主要組件？

OCP 的 Project Deschutes v1.0 是 Google 貢獻的開放式 CDU 參考規格，目標為 2MW 級、約 3°C 最接近溫差，並列出並聯熱交換器、冗餘泵、過濾、冷卻液相容性和控制要求。^[1] 它提供可互通的工程基礎；每個機房仍要使用自身熱負載、管路與設施入口條件驗證。

L2L CDU 與 L2A CDU 有甚麼分別？

Liquid-to-liquid（L2L）

L2L CDU 讓 TCS 冷卻液與 FWS 設施水在熱交換器兩側流動。它適合具備設施水、冷凍水或溫水排熱回路的機房，能以列級／設施級 CDU 服務多個機架，也可使用機架級 CDU 縮小故障及維修範圍。

Vertiv 的 CDU 說明把 L2L 設備定位為液冷伺服器與設施冷卻基礎設施之間的橋樑，並強調流量、溫度、壓力、水質和監控。^[3]

Liquid-to-air（L2A）

L2A CDU 或熱交換單元（HXU）把 TCS 的熱傳給空氣側盤管，再由機房風冷系統排走。Microsoft 以這種架構為既有風冷資料中心加入直接冷板液冷，減少設施水改造；機房空氣處理系統需要承接新增熱量。^[5]

機架級、列級與設施級 CDU 怎樣選？

位置決定容量利用率、管路長度，以及故障與維修的影響範圍：

• 機架級（rack CDU）：容量與單一機架對齊，部署及隔離範圍清楚；設備數量、機架空間和逐台維護需求較高。
• 列級（row CDU）：服務一列或一組機架，在設備數量與故障影響範圍之間平衡；管路與流量平衡更重要。
• 設施級（facility CDU）：集中服務多列高密度機架，提高容量利用率；設計、冗餘及停機影響亦集中。

選型可按五步進行：先計算持續熱負載及未來餘量；再用相同最接近溫差比較額定 kW；核對最不利管路的流量與揚程；決定可接受的故障影響範圍；最後驗證冗餘、維修、水質、材料與接頭。OCP 要求至少記錄指定最接近溫差下的散熱容量、系統壓力／流量曲線、耗電、液體體積、接頭、尺寸、重量及控制邊界。^[2]

CDU、manifold、chiller 和冷卻塔分別做甚麼？

溫水直接冷板系統可以增加自然冷卻運行時間，並減少壓縮機工作；實際可行性由晶片入口溫度、最接近溫差、全年環境，以及乾式／濕式排熱設計決定。

CDU 故障風險應怎樣控制？

1. 熱容量不足：用最高連續 IT 負載、瞬時變化、未來機架及最不利環境溫度驗證。
2. 泵或電源中斷：N+1 泵、雙路電源、旁路及短時維持能力配合故障隔離。
3. 漏液與凝結水：漏液偵測、露點控制、閥門隔離、接液管理和告警整合。
4. 堵塞、腐蝕與冷卻液偏移：用材料清單、過濾、取樣、沖洗、注液／排液程序和水質管理控制。
5. 控制與感測錯誤：感測器冗餘、安全狀態、BMS／DCIM 遙測、校準及網絡安全控制。
6. 維修影響範圍過大：按機架／列間／設施級服務範圍安排隔離、備件及不停機維修能力。

哪些上市公司提供 CDU 或相鄰設備？

Vertiv（VRT）提供 CDU、歧管、後門式及設施級散熱系統；nVent（NVT）提供機架／列級 CDU、歧管、機架和服務；Modine（MOD）旗下 Airedale 橫跨設施冷卻及大容量 CDU；Supermicro（SMCI）把機架內／列間 CDU 連同液冷伺服器和機架交付。Eaton（ETN）透過 Boyd Thermal 增加冷板及相鄰散熱元件。

nVent 於 2026 年 7 月披露超過 2GW 液冷部署，並啟動三年內第三次產能擴張。^[6] Modine 則與策略客戶簽訂 2027–2029 年超過 US$4bn 的 Airedale 產能協議。^[7] 已部署GW、新增廠房及預留產能提供需求能見度；公司 Research 仍要用實際交付收入、毛利、營運資金和現金轉化完成驗證。

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常見問題：CDU 容量、位置與設施要求

CDU 和冷水機組分別負責甚麼？

CDU 管理設備側冷卻液，並把熱量交換至設施水或空氣側；冷水機組使用製冷循環降低設施供水溫度。部分溫水系統可以減少冷水機組運行時間，仍需由乾式冷卻器、冷卻塔或其他設備完成最終排熱。

CDU 容量應如何比較？

使用相同最接近溫差、流量、壓力、冷卻液與冗餘條件比較額定 kW，再檢查一台設備服務多少機架。集中式設備可以提高利用率；機架級設備則縮小故障及維修範圍。

甚麼是 approach temperature？

它描述熱交換器兩側最接近的溫差。較小的最接近溫差通常需要更大的熱交換器面積或更高流量，並影響壓降、泵功耗和成本；規格比較要使用相同運行條件。

CDU 概念股主要賣甚麼？

相關公司可能提供完整 CDU、熱交換器、泵、閥門、感測器、機架、歧管、冷板或設施冷卻設備。投資比較要先確定產品層級，再核對收入披露。