液冷技术:解决数据中心散热压力的必由之路
液冷技术的优势与必要性
液冷技术通过液体替代空气进行散热,具有低能耗、高散热效率、低噪声和低全生命周期成本(TCO)等优势。随着芯片迭代升级,功率密度激增,传统风冷散热技术已无法满足高功率密度服务器的散热需求,液冷技术成为解决数据中心散热压力的必由之路。液冷技术能够降低数据中心的电能利用效率(PUE)值,满足国家相关要求,并适应服务器高功率密度的需求。
液冷技术方案
液冷技术根据冷却液是否与热器件接触分为直接接触式和间接接触式两种。间接接触式的冷板式液冷是目前技术成熟度最高的方案,占据市场主流地位,主要包括单相冷板式和双相冷板式。单相冷板式凭借技术成熟、系统稳定、改造成本可控等优势成为市场接受度最高的方案。浸没式液冷作为另一主要技术路线,散热效率高,但初始投资成本高,系统架构重构复杂,目前与冷板式液冷共存的另一主要技术路线。
冷板式液冷系统组成
冷板式液冷系统主要由室外侧(一次侧)和机房侧(二次侧)组成。一次侧主要包括冷水机组、循环管路、安全监控仪器等,价值量占比约30%。二次侧主要包括CDU、Manifold+快速接头、管路水泵阀件等,价值量占比约70%。CDU是液冷系统的核心部件,负责将冷却液输送到服务器芯片并回收热量。液冷板是液冷系统的核心部件,通过内部微通道的冷却液循环高效地吸收芯片产生的热量。
液冷行业逻辑
- 液冷价值量随芯片升级而快速提升:随着芯片迭代升级,功率密度激增,液冷价值量也会随之快速增长。以GB300-GB200服务器为例,机架液冷模块价值量有望增长20%以上。预计2026年ASIC用液冷系统规模达353亿元,英伟达用液冷系统规模达697亿元。
- 英伟达开放供应链,国产链加速入局:英伟达放权开放供应商名录,代工厂自主选择供应链组成,由此前维谛为唯一认证CDU转向多供应方,国产链有望通过二次供应间接进入,未来有望作为一供直接进入NV体系内。
Rubin架构展望
单相冷板无法适用于Rubin架构,需要引入新的液冷方案。可行方案包括相变冷板和微通道盖板(MLCP)。微通道盖板有较大概率成为Rubin架构选择方案,主要系若至后续的Rubin Ultra方案,单个GPU热设计功耗(TDP)达到4000+W,整柜功率超600KW,此时相变冷板将不再适用,因此若考虑方案成熟度,则直接上微通道盖板会更加有利于后续进一步迭代发展。
相关公司
建议关注英维克、申菱环境、高澜股份、宏盛股份、中科曙光、捷邦科技等公司。
风险提示
宏观经济波动风险、液冷市场渗透不及预期风险、国产链进入北美市场不及预期风险。