液冷市场步入快车道

发布时间：2024-03-31 11:32来源：证券市场周刊散户吧字号：大 中 小

作为算力的重要载体，AI服务器功率不断提升，传统风冷散热已经触及散热极限，并不能够满足AI服务器发展对散热的需求；另外，国家对数据中心PUE建设要求也越来越高，液冷技术成为替代风冷的最优选择，将进入快速发展阶段。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

3月19日，在英伟达2024 GTC大会上，英伟达CEO黄仁勋发布了基于Blackwell架构的B200以及超级芯片GB200，并再次引爆AI市场。值得一提的是，英伟达宣称新芯片的算力能够达到20 PetaFLOPS，但这一性能指标是基于使用新推出的FP4精度，并采用液冷散热方式下测试得出的。因此，想要发挥GB200的真正计算能力，液冷技术是必不可少的条件。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

对此，国内多家研究机构表示，英伟达的选择在业内具有风向标意义，这次发布会将成为液冷发展的重要推动力，液冷技术将加速替代风冷成为市场主流。

　　

液冷将成为主流

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AI行业快速发展，GPU替代CPU成为未来数据中心建设的主要方向。不可否认，前者在处理高密度数据方面优于后者，但其缺陷也显而易见，即GPU功耗显著高于CPU，且呈现快速提升的态势。

　　

据开源证券研报，在后摩尔时代下，芯片制程技术发展趋缓，计算芯片多以提高核心数量的方式提高算力，这导致CPU、GPU的功耗不断攀升。具体而言，从2017年Intel第一代铂金至强处理器发布到2023年年底第五代处理器问世，芯片核心数量从早期的24颗提升至最多64颗，TDP从也150W提升至最高385W。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

GPU TDP的提升更为明显，最早应用于人工智能计算的V100 Nvlink的TDP为300W，英伟达最新发布的GB200 TDP已经超过1000W，这已经超过风冷散热的上限800W。相比之下，液冷则凭借其优秀的散热能力满足了高功耗芯片的散热需求。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

需要指出的是，不仅是单点散热，机柜整体散热方面也同样接近风冷散热极限。根据Uptime Institute发布的《2022年全球数据中心调查报告》，AI的高速发展导致数据中心机架功率提升，以英伟达DGX A100服务器为例，其额定功率为4KW，单机最大功率为6.5KW，一个标准的42U高度的机柜大约可以放置5个5U高度的AI服务器，依次计算，单机柜总功率超过20KW，而采用传统风冷散热模式通常可以解决12KW以内的机柜制冷，无法满足AI服务器机柜的散热需求。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

除了芯片功率的提升，国内政策也将推动液冷对风冷技术的替代。据中国通信院数据，2022年，中国数据中心平均PUE为1.52。而且，据数据中心绿色能源技术联盟统计，2021年，全国数据中心平均PUE为1.49，不足5成的数据中心PUE在1.40以下，数据中心PUE处于较高水平。

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在“双碳”的宏观形势下，国家政策对数据中心PUE建设的要求越来越高，并先后出台了一系列政策。例如，2021年11月，国家发改委等部门颁布《贯彻落实碳达峰中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》，要求到2025年新建大型、超大型数据中心的PUE降到1.30以下，国家枢纽节点PUE进一步降低到1.25以下。

　　

根据赛迪股份统计，数据中心制冷耗电占比约为43%，仅次于IT设备自身能耗，液冷技术相较于传统风冷散热，可取代大部分空调系统、风扇等高耗能设备，从而实现节能20%-30%。此外，除了制冷系统自身能耗降低外，采用液冷散热技术还有利于进一步降低芯片温度，而芯片温度降低则可带来更高的可靠性和更低的能耗，形成一个正向循环。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

不可否认，相比于传统风冷，液冷的前期投入略高，但值得一提的是，液冷服务器运营商可以通过降低运行成本回收增量初始投资，以规模为10MW的液冷数据中心为例，预计2.2年可以回收因采用液冷技术而增加的基础设备投资。

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另外，根据赛迪顾问发布的《2023中国液冷应用市场研究报告》，2022年，液冷数据中心1KW的建设散热成本已接近6500元，同比下降54.20%，预计2023年有望降至5000元左右，与传统风冷的建设成本基本持平。

　　

市场空间与产业链 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

目前，市场主要的液冷技术包括冷板式、沉浸式以及喷淋式液冷，与后两者相比，冷板式发展较早，生态更完善，且兼具改造成本低与周期短等优点，但其散热能力略逊于沉浸式液冷。因此，冷板式液冷可作为传统风冷的平滑过渡，以便未来向沉浸式液冷转变。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

根据赛迪数据，中国液冷数据中心市场规模保守估计由2019年的260.90亿元增至2025年的1283.20亿元，其中冷板式数据中心市场规模保守估计超过750亿元，年均复合增长率为22%；沉浸式液冷数据中心市场规模保守估计可超过500亿元，年均复合增长率为46%。而且，根据《电信运营商液冷技术白皮书》，预计到2025年，国内三大运营商50%以上的数据中心项目将采用液冷技术。 本文来自散户吧WWW.SANHUBA.COM

　　

(小编：财神)