隨著人工智能、算力需求的快速增長(zhǎng)，高密、高算力等多樣性算力正拉動(dòng)服務(wù)器制冷新需求。6月5日，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合發(fā)布了《電信運(yùn)營(yíng)商液冷技術(shù)白皮書》。

白皮書提出的遠(yuǎn)期目標(biāo)顯示，到2025年，三大運(yùn)營(yíng)商將開展規(guī)模應(yīng)用，50%以上數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目應(yīng)用液冷技術(shù)。

“AI+算力”催生液冷服務(wù)器需求

隨著AI的廣泛應(yīng)用，多樣化算力協(xié)同將成為常態(tài)，因此會(huì)助推服務(wù)器單機(jī)柜平均功率大幅增長(zhǎng)；而空氣對(duì)流散熱達(dá)到功率天花板后性價(jià)比大幅下降，散熱效率更高、可以支持更高功率密度的液冷服務(wù)器有望迎來需求的高增長(zhǎng)。

當(dāng)前液冷滲透率約3%，滲透率提升有望帶動(dòng)單位價(jià)值量擴(kuò)充。三大運(yùn)營(yíng)商占據(jù)數(shù)據(jù)中心60%左右的份額，隨著三大運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合發(fā)布《電信運(yùn)營(yíng)商液冷技術(shù)白皮書》，液冷產(chǎn)業(yè)有望形成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、生態(tài)完善、規(guī)模應(yīng)用的新格局，并帶動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、第三方數(shù)據(jù)中心服務(wù)商使用液冷技術(shù)。液冷技術(shù)復(fù)雜度高于風(fēng)冷，單位價(jià)值量也相應(yīng)更高。液冷滲透率提升有望帶動(dòng)IDC溫控設(shè)備單位價(jià)值量增長(zhǎng)。

中信建投證券表示，AI算力提升機(jī)柜功率密度，“東數(shù)西算”工程對(duì)于PUE提出嚴(yán)格要求，數(shù)據(jù)中心液冷方案滲透率有望提升。同時(shí)，服務(wù)器廠商已大力布局液冷產(chǎn)品，對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同問題的疑慮已經(jīng)消除。液冷方案價(jià)值量顯著高于傳統(tǒng)風(fēng)冷方案，隨著國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)推進(jìn)和液冷滲透率提升，機(jī)房液冷溫控市場(chǎng)空間廣闊。

對(duì)于液冷服務(wù)器板塊的投資機(jī)會(huì)，華輝創(chuàng)富投資總經(jīng)理袁華明對(duì)記者表示，隨著“AI+算力”快速發(fā)展，帶動(dòng)液冷服務(wù)器需求，液冷服務(wù)器領(lǐng)域有望迎來景氣提升周期。AI是長(zhǎng)賽道機(jī)會(huì)，政策支持明確，基本面良好的液冷服務(wù)器賽道受到市場(chǎng)資金關(guān)注。

中航證券表示，目前主要廠商在液冷技術(shù)和產(chǎn)品方面處于初步應(yīng)用階段，市場(chǎng)中還未形成較強(qiáng)的龍頭廠商，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局未定。當(dāng)前時(shí)點(diǎn)，AIGC應(yīng)用落地將加速液冷技術(shù)滲透率提升，重點(diǎn)關(guān)注布局相關(guān)賽道企業(yè)。


2025年液冷技術(shù)應(yīng)用占比將超50%

據(jù)了解，白皮書對(duì)液冷技術(shù)的發(fā)展提出愿景，三大運(yùn)營(yíng)商在2023年開展技術(shù)驗(yàn)證，2024年開展規(guī)模測(cè)試，新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目10%規(guī)模試點(diǎn)應(yīng)用液冷技術(shù)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)逐步成熟，降低全生命周期成本。

到2025年，三大運(yùn)營(yíng)商將開展規(guī)模應(yīng)用，50%以上數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目應(yīng)用液冷技術(shù)。

現(xiàn)階段，電信運(yùn)營(yíng)商主要采用的是冷板式液冷與單相浸沒式液冷兩種技術(shù)路線。其中，冷板式技術(shù)是把相關(guān)設(shè)備固定在冷板上，液體經(jīng)過冷板將設(shè)備的熱量帶走。冷板式液冷的優(yōu)勢(shì)是兼容性強(qiáng)、易于維護(hù)，它屬于間接接觸型液冷，主要應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)的一般高密度數(shù)據(jù)中心。

而單相浸沒式液冷是將服務(wù)器完全浸沒在冷卻液中，通過液體的流動(dòng)進(jìn)行冷卻。該方式的優(yōu)勢(shì)是噪音更低、效率更高，它屬于直接接觸型液冷，主要應(yīng)用在超高密度數(shù)據(jù)中心。

白皮書指出，這兩種方式各有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，他們的生態(tài)系統(tǒng)仍需完善，兩種技術(shù)的演進(jìn)都需要時(shí)間，未來一段時(shí)間內(nèi)將共存發(fā)展。

未來，電信運(yùn)營(yíng)商將從傳統(tǒng)意義上的單純用戶，逐漸轉(zhuǎn)變成為液冷生態(tài)的主導(dǎo)者、設(shè)計(jì)者、構(gòu)筑者，并融合上下游的合作伙伴，共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)發(fā)展。

未來液冷市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1200億元

值得關(guān)注的是，人工智能對(duì)算力的需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，甚至遠(yuǎn)超摩爾定律18個(gè)月翻倍的速度，AI大模型的訓(xùn)練和推理運(yùn)算所使用的GPU服務(wù)器的功率密度將會(huì)大幅提升。

據(jù)了解，依靠傳統(tǒng)的自然風(fēng)冷的數(shù)據(jù)中心單柜密度支持8kw至10kw，而液冷數(shù)據(jù)中心的單柜密度可以支持30kw以上，未來或可支持100kw以上。因此，液冷的散熱方式具有明顯優(yōu)勢(shì)。

以英偉達(dá)DGX A100服務(wù)器為例，它的單機(jī)最大功率可以達(dá)到6.5kw，AI集群算力密度可以達(dá)到單柜50kw。

這意味著，AI服務(wù)器需要更高功率的機(jī)柜，傳統(tǒng)的自然風(fēng)冷方式幾乎很難完成為AI服務(wù)器散熱的重任，而液冷散熱的方式成為“必選”。

根據(jù)賽迪顧問的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)到2025年全球液冷市場(chǎng)規(guī)模將超過1200億元，液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到245億元。如果再加上人工智能和數(shù)據(jù)要素發(fā)展的催化，液冷的市場(chǎng)空間有望被進(jìn)一步打開。


液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈一覽

液冷行業(yè)上游主要為產(chǎn)品零部件，包括接頭、CDU、電磁閥、TANK、maniflod等。

中游主要為液冷服務(wù)器，也是產(chǎn)業(yè)鏈的核心。

液冷服務(wù)器存在三條技術(shù)路線，即冷板式、浸沒式和噴淋式。

當(dāng)前冷板式方案成熟度較高，商用基礎(chǔ)較好，已經(jīng)得到了較多的商業(yè)應(yīng)用案例。

冷板液冷方案：

浸沒式制冷效率更高，最高可使單機(jī)柜功率密度提升3倍以上，預(yù)計(jì)2025年占比超40%，全浸沒式液冷式服務(wù)器有望成為未來技術(shù)趨勢(shì)。

雙向浸沒式液冷方案：

此外還包括數(shù)據(jù)中心的集成運(yùn)維設(shè)施、產(chǎn)品及部件，從冷板部件到機(jī)柜，再到數(shù)據(jù)中心液冷集成模塊。

下游行業(yè)主要包括互聯(lián)網(wǎng)、金融、電信、政府、交通和能源等信息化程度相對(duì)較高的行業(yè)，涵蓋智慧計(jì)算、電子政務(wù)、企業(yè)信息化、關(guān)鍵應(yīng)用以及民生等相關(guān)領(lǐng)域，包括三大電信運(yùn)營(yíng)商，以及騰訊、阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)大型企業(yè)。

芯片級(jí)液冷：散熱重要趨勢(shì)

散熱設(shè)備越來越貼近芯片等核心發(fā)熱源是重要趨勢(shì)。

未來散熱預(yù)計(jì)將從房間級(jí)、機(jī)柜級(jí)、服務(wù)器級(jí)向芯片級(jí)演進(jìn)，通過散熱部件與芯片表面直接接觸實(shí)現(xiàn)更好的芯片散熱。

AIGC發(fā)展有望對(duì)算力帶來爆發(fā)式的增長(zhǎng)需求，算力提升的背后，芯片必須具備更高計(jì)算效率，在更短時(shí)間內(nèi)完成更多運(yùn)算，因而必然伴隨芯片能耗的加大，進(jìn)而帶來更高的芯片散熱需求，有望帶來芯片級(jí)液冷需求爆發(fā)。

ODCC《冷板式液冷服務(wù)器可靠性白皮書》信息，2022年Intel第四代服務(wù)器處理器單CPU功耗已突破350瓦，英偉達(dá)單GPU芯片功耗突破700瓦，AI集群算力密度普遍達(dá)到50kW/柜。

在政策和需求帶動(dòng)，以及以人工智能為代表的新興行業(yè)快速推動(dòng)下，液冷服務(wù)器以及芯片級(jí)液冷行業(yè)在有望快速成為高成長(zhǎng)性賽道，行業(yè)具有廣闊的市場(chǎng)空間。