今天的人工智能可謂是炙手可熱。
這里的熱,除了受到資本追捧,還有另一層含義,那就是物理意義上的熱。
隨著生成式人工智能對算力需求的爆發式增長,芯片功耗和發熱量急劇攀升。幾年前,訓練早期 ChatGPT 的 GPU 功耗在 400 瓦左右,而最新的人工智能加速器,功耗已經飆升到了它的 10 倍有余。
要實現未來算力的百倍增長,必須首先將冷卻能力提升 10 倍,但傳統的風冷散熱系統根本無法應對如此高的負荷。熱量,不僅拖慢了芯片運行速度,還從本質上制約了硅基芯片的發展,造成了所謂的“熱功率密度危機”。
為了應對這個挑戰,瑞士公司 Corintis 開發了一套片上微流體冷卻系統,試圖在硅芯片內部直接打破熱量魔咒。
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(來源:Corintis)
Corintis 近日表示,該技術已通過與微軟的里程碑式合作得到驗證,相較當前最先進的液冷技術,其散熱效率提升高達三倍。
該公司還宣布完成 A 輪融資,規模約 2400 萬美元。目前公司總融資達到 3340 萬美元,最新估值約 4 億美元。此次融資由 BlueYard Capital 領投,Founderful、Acequia Capital、Celsius Industries、XTX Ventures 等機構跟投。
半導體行業巨擘、英特爾首席執行官陳立武(Lip-Bu Tan)也已加入 Corintis 董事會。Corintis 表示,他在今年 3 月出任英特爾首席執行官之前就已加入,只是近日才官宣。
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(來源:路透社資料圖)
Corintis 公司成立于 2021 年,源自于瑞士洛桑聯邦理工學院的研究成果,由首席執行官雷姆科·范·厄普(Remco van Erp)、首席運營官薩姆·哈里森(Sam Harrison)和科學顧問埃利森·馬蒂奧利(Elison Matioli)共同創立。
該公司分別在 2024 年和 2025 年獲得了瑞士 Top100 初創企業的第二名和第一名。
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(來源:Top100 Swiss Startups)
據 Corintis 官網描述,其核心產品是 Glacierware 平臺。利用用戶提供的芯片功率圖和工作參數,它可以通過 AI 技術提供“超高速的計算流體動力學模擬”,自動執行冷卻優化,最終輸出一個“最優的微流控通道設計方案”。
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圖 | Glacierware 簡介(來源:Corintis)
想要搞清楚這意味著什么,我們要先從芯片散熱策略說起。
目前主流的芯片散熱方案,如風冷散熱或液冷冷板散熱,采用的是毯式冷卻策略,覆蓋到的地方都在均勻散熱。
然而,熱量在芯片上很難做到均勻分布。芯片設計中的計算核心、高帶寬內存接口等模塊會形成局部熱點,其功率密度遠高于其他區域。
如此一來,均勻散熱的效率就變得十分低下。芯片的低溫區域會被過度冷卻,卻又無法壓制住幾個熱點的峰值溫度,導致資源浪費。
因此,與其追求總散熱設計功耗,不如追求更精確、高效地應對局部峰值功率密度。這對散熱策略提出了更精準的微觀尺度要求。在最理想的情況下,芯片的冷卻方案應當能夠感知并適應其內部復雜的熱量變化。
Corintis 聯合創始人兼首席執行官雷姆科博士表示,傳統方法就像“用刀片在銅塊上刻出幾條平行的鰭片”,而他們想實現的是“在芯片設計與散熱設計之間架起一座橋梁,將冷卻視為一項設計特性,而非事后補救。”
在多篇 Corintis 與微軟聯合發表的論文中,我們得以了解其技術路線的創新之處:源于自然的仿生學設計哲學、人工智能驅動的軟件平臺、先進的硅基微加工工藝。三者共同構成了其散熱方案。
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圖 | 功耗感知微流體冷卻優化方法(來源:論文)
據介紹,Corintis 的設計理念受生物啟發,其微流控通道網絡形態酷似“葉脈或蝴蝶翅膀上的紋路”。在相關論文中,這種結構被稱為“分層級的通道網絡”,它模仿了生物循環系統中的動脈、靜脈和毛細血管,旨在實現熱傳遞效率與流體壓降之間的最佳平衡。
在流體力學中,流體阻力(即壓降)與通道的水力直徑成反比,這意味著狹窄的通道會增加泵送流體所需的能量。而動物的血管系統通過分層結構解決了這一矛盾:粗大的主動脈以較低的阻力輸送血液,隨后分叉為更細的血管。
微流控通道網絡的最終目標是,針對每一塊芯片,生成一個由“形態精確的微米級通道組成的復雜網絡”,作為其最優散熱設計。網絡中的主干道就是主動脈,而覆蓋芯片熱點的就是毛細血管,負責進行高效的熱交換。
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圖 | Corintis 展示的芯片熱量圖模擬(來源:Corintis)
為了將這種仿生設計理念轉化為可制造的工程藍圖,Corintis 開發了人工智能驅動的軟件平臺 Glacierware,目前仍處于封閉測試中。
據介紹,這是一個高度自動化的設計平臺,它結合了“多尺度計算流體動力學”與“前沿人工智能技術”,能夠提供“超高速計算流體動力學”仿真優化能力。
它的工作流程是接收用戶輸入芯片的功率圖和工作參數,激活云端人工智能引擎自動執行冷卻優化,最終輸出合適的微流控通道設計方案。
對于一塊芯片而言,潛在的微流控通道布局數量是一個天文數字。技術層面上,Corintis 并未詳細介紹 Glacierware 是如何通過人工智能算法實現的,只能等待其未來放出更多的技術細節。
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圖 | Corintis 展示的芯片微流控通道設計方案(來源:Corintis)
最后,Corintis 技術路線的最終物理實現,是將冷卻液直接導入蝕刻在硅芯片內部的通道中。這些通道的尺寸與頭發絲相當,通過微加工技術,如深反應離子刻蝕,在芯片的硅襯底上制造出來。
Corintis 在相關論文中描述稱,這一做法從根本上解決了傳統散熱技術的物理瓶頸。
熱傳遞效率遵循熱學基本公式 ΔT=Q×Rth,其中 ΔT 是溫度變化(溫升),Q 是熱流量,而 Rth 是熱阻。要降低溫升,就必須在給定的熱流下最小化熱阻。
在傳統冷卻方案中,總熱阻是多個串聯環節熱阻之和。其中,熱量從硅芯片傳導至散熱器之間必須經過導熱界面材料,如導熱硅脂,然后再通過銅質均熱板。導熱界面材料和均熱板都有不可忽略的熱阻。
Corintis 的芯片內微流控技術,通過讓冷卻液直接與發熱的硅晶體管接觸,從物理上消除了導熱界面材料和均熱板,從而徹底移除了兩個熱阻。這使得總熱阻大幅降低,散熱效率大幅提升。
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(來源:Corintis)
在論文中,Corintis 表示其冷卻方案在 CPU 上實現了最高 18°C 的熱點溫升降低。在流體力學性能方面,其壓降比傳統設計降低超過 67%。綜合來看,其平均熱阻相較于標準冷板冷卻方案可降低最多 55%。
作為實際驗證,Corintis 與微軟合作開發并測試了芯片內微流控冷卻系統。
微軟表示,它成功冷卻了運行模擬 Teams 會議核心服務的服務器。這證明了它的有效性,接下來就是測試它的可靠性。
具體來說,在對運行 Teams 核心服務的服務器進行的真實場景測試中,Corintis 芯片內微流控冷卻系統的散熱效率“比當今最先進的通用技術高出 3 倍”。更關鍵的是,它將 GPU 內部硅芯片的“最高溫升降低了 65%”。
之所以選擇 Teams 會議,是因為大多數 Teams 電話和視頻會議通常在整點或半點開始。服務器在這些時間點的前后五分鐘左右會非常繁忙,其余時間則不太繁忙。
短時間內的負載激增,芯片可能會因超頻而過熱,很適合用來測試微流控技術是否有效。
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圖 | 微軟展示芯片內的微流控通道(來源:微軟)
前文提到,Corintis 源自于洛桑聯邦理工學院的研究成果。作為 Corintis 的聯合創始人兼首席執行官,雷姆科博士的學術履歷與公司的技術路線緊密相連。他擁有荷蘭埃因霍芬理工大學的碩士學位,并在洛桑聯邦理工學院完成了博士研究。
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(來源:領英)
2020 年,他憑借兩篇論文分別斬獲了微電子和系統熱問題頂級會議 THERMINIC 和 IEEE ITherm 的最佳論文獎。而這兩篇論文分別描述了芯片散熱和微通道冷卻技術,幾乎就是 Corintis 的核心。
不到兩年后,他就聯合埃利森教授成立了 Corintis。后者擔任公司的科學顧問,也是洛桑聯邦理工學院的功率與寬禁帶電子研究實驗室主任。Corintis 的技術正是源于該實驗室的研究成果。
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(來源:領英)
獲得 A 輪融資后,Corintis 計劃用這筆錢實現大規模生產。
根據公司披露的計劃,這筆錢將用于擴大團隊規模,從 55 人擴張至 70 人以上,同時還要在美國設立多個辦公室以服務北美客戶,以及在德國慕尼黑建立工程中心。
該公司還計劃大幅提升其制造能力,它已經成功出貨了超過一萬套冷卻系統,下一個目標是在 2026 年實現年產超過一百萬片微流控冷板的產能。
總的來說,Corintis 的散熱解決方案挑戰了芯片熱管理的傳統,同時推動了兩個工程學科,電子設計自動化(用于芯片布局)和計算流體動力學(用于流體仿真)的深度融合。
讓計算流體動力學工具拿著芯片功率圖進行熱流道優化,讓散熱優化與芯片的邏輯功能布局同步實現,這不禁引人深思:或許我們未來將看到更多、更成熟的、具備“熱感知”的電子設計自動化工具。
參考資料:
https://corintis.com/
https://www.reuters.com/business/chip-cooling-startup-corintis-raises-24-million-adds-intel-ceo-lip-bu-tan-board-2025-09-25/
https://www.researchgate.net/publication/388500627_Efficient_Chip-cooling_using_Embedded_Biomimetic_Microfluidics
https://news.microsoft.com/source/features/innovation/microfluidics-liquid-cooling-ai-chips/
https://www.nextplatform.com/2025/09/26/microsoft-and-corintis-champion-microfluidics-cooling-pioneered-by-ibm/
https://www.top100startups.swiss/Engineering-startup-Corintis-wins-the-Top100-Swiss-Startup-Award-2025
運營/排版:何晨龍
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