液冷确保高功耗电子部件正常工作。从室温起,电子元器件每增加十度,失效率增加一倍,寿命也会降低。液冷不仅实现对发热元器件的精确制冷,在突发高频运行时不会引起芯片温度大幅变化,还允许芯片超频运行,芯片性能约可提升 10%-30%。
单个芯片功耗迅速增加,液冷逐步成为刚需。英伟达同样性能服务器,液冷版本和风冷版本性能差距在 10%。GB200 已采用液冷方案,英伟达未来所有产品的散热技术或均从气冷转为液冷。超微电脑首席执行官表示,未来 12 个月全球 15%的新数据中心部署将使用直接液冷技术,次年这一比例将达到30%,高于过去 30 年的 1%。与传统的风冷相比,直接液冷更经济环保,降低PUE。
国内,华为昇腾等芯片的液冷使用比例也大幅提升。三大电信运营商规划 2024年新建数据中心项目 10%规模试点应用液冷技术,2025 年 50%以上数据中心项目应用液冷技术。运营商积极推进液冷,带动成本优化、标准完善,第三方数据中心厂商加快液冷应用。
海外:Vertiv 为英伟达制冷系统合作伙伴。公司提供全面覆盖云到网络边缘的电力、制冷和 IT 基础设施解决方案和技术服务,75%营收来自数据中心领域。从产品类别角度看,公司 33%的收入来自电源管理,30%的收入来自热管理,深度受益于 AI 对行业需求的拉动。公司 2024 年调整后的营业利润指引约为 14.35 亿美元,同比增长约 36%。公司计划利用三大洲的四家工厂,在2024 年底把液体冷却解决方案的生产规模扩大 40 倍以上,被指定为英伟达制冷系统合作伙伴,在手订单创历史新高。
国内:英维克液冷全链条布局,客户覆盖广泛。国内厂商竞相布局液冷技术,看好技术积累深、客户突破广的 IDC 行业深耕者。英维克 2023 年来自数据中心机房及算力设备的液冷技术营收约为 2022 年的 4 倍,快换接头、Manifold、冷板、长效液冷工质、漏液检测等产品已获一些主流算力芯片厂商、头部算力设备制造商规模采购应用,截至 2024 年 3 月公司在液冷链条的累计交付已达900MW。算力设备冷板已批量发货,新订单陆续落地。
风险提示:行业竞争加剧风险、液冷应用进展不及预期。
目 录
1、芯片功耗提升,液冷逐步成为刚需 .......... - 4 -
1.1、液冷确保高功耗元器件正常工作 .......... - 4 -
1.2、国内外芯片散热技术逐步转为液冷 .......... - 4 -
1.3、厂商竞相布局液冷服务器,出货量高速增长 .......... - 5 -
2、液冷带动温控环节价值量提升,行业拐点已现 .......... - 7 -
2.1、智算服务器功率抬升、碳中和背景下,液冷渗透率抬升.......... - 7 -
2.2、冷板式液冷成熟度高,使用最广 .......... - 10 -
2.3、液冷效果更佳,运营商等大力推广 .......... - 12 -
2.4、液冷市场高速增长 .......... - 13 -
3、海外:全球龙头 Vertiv,英伟达制冷系统合作伙伴 .......... - 16 -
3.1、公司是全球通信电源、温控龙头 .......... - 16 -
3.2、公司业绩显著改善 .......... - 19 -
3.3、AI 拉动行业高速增长.......... - 20 -
4、国内:厂商竞相布局,英维克先发优势显著 .......... - 23 -
4.1、英维克:数据中心温控龙头,液冷全产业链布局 .......... - 23 -
4.2、曙光数创:中科曙光控股子公司,浸没式液冷领先 .......... - 25 -
4.3、申菱环境:传统机房温控玩家,与华为合作紧密 .......... - 26 -
5、风险提示 .......... - 28 -
图目录
图 1、电子元器件故障原因统计 .......... - 4 -
图 2、英伟达 B 系列芯片功耗进一步抬升 .......... - 5 -
图 3、国内外液冷发展历程 .......... - 6 -
图 4、中国液冷服务器厂商市场份额,2023H1 .......... - 6 -
图 5、中国液冷服务器厂商市场份额,2023 年全年 .......... - 6 -
图 6、中国液冷服务器厂商布局情况 .......... - 7 -
图 7、政策对 PUE 要求逐年抬升 .......... - 8 -
图 8、全球低碳数据中心相关政策规划 .......... - 8 -
图 9、PUE 的降低主要取决于空调系统能耗 .......... - 8 -
图 10、数据中心制冷技术对应 PUE 范围 .......... - 8 -
图 11、液冷与风冷的对比 .......... - 9 -
图 12、机柜功率密度与制冷方式 .......... - 10 -
图 13、机架密度与制冷方案的匹配 .......... - 10 -
图 14、液冷技术路线 .......... - 10 -
图 15、冷板式液冷系统原理图 .......... - 11 -
图 16、曙光数创浸没相变液冷数据中心基础设施产品工作原理图 .......... - 11 -

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