算力需求和芯片技術(shù)工藝提升，共同推進(jìn)了服務(wù)器單機(jī)柜平均功率增長(zhǎng)，因此液冷服務(wù)器也將在未來(lái)面臨高需求。目前，全球高密集度、高供電密度的超大型數(shù)據(jù)中心已逐漸采用液冷技術(shù)。根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)IDC預(yù)測(cè)，拋開(kāi)傳統(tǒng)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心不計(jì)，未來(lái)有大概20%的邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心也將采用液冷技術(shù)。ResearchAndMarkets數(shù)據(jù)顯示，到2023年，全球液冷數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)45.5億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)27.7%。據(jù)賽迪顧問(wèn)，到2025年我國(guó)液冷IDC市場(chǎng)規(guī)模將突破1200億元，增速保持30%以上；滲透率現(xiàn)處于20%左右。從政策方面來(lái)看，在“雙碳”背景下，國(guó)家發(fā)改委指導(dǎo)政策指出全國(guó)新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE降到1.3以下，國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下。液冷技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性與散熱效率兩個(gè)角度均滿足市場(chǎng)與政策指導(dǎo)需求。
01 液冷行業(yè)概覽
液冷技術(shù)，就是直接將液體冷卻系統(tǒng)導(dǎo)入服務(wù)器內(nèi)部散熱，甚至把服務(wù)器等需要散熱的設(shè)備直接放入冷卻液中（礦物油或者氟化液等傳輸介質(zhì)）。熱量通過(guò)液冷主機(jī)傳遞，再通過(guò)室外冷卻塔將熱量散發(fā)到空氣中。
由于液體比空氣的比熱容大得多，制冷效率遠(yuǎn)高于風(fēng)冷散熱，并且由于省去了風(fēng)扇，也可達(dá)到降低噪音的效果。
服務(wù)器也因此實(shí)現(xiàn)了高密度、低噪音、低傳熱溫差、全年自然冷卻的效果。
當(dāng)前風(fēng)冷散熱已趨于能力天花板，傳統(tǒng)風(fēng)冷面臨散熱不足、能耗過(guò)大的問(wèn)題。
在冷卻介質(zhì)的選擇上，液冷有望替代風(fēng)冷實(shí)現(xiàn)更高效散熱。
液冷技術(shù)與風(fēng)冷相比具備高穩(wěn)定性和高散熱效能優(yōu)勢(shì)，綜合應(yīng)用端而言，15kW/柜以上時(shí)液冷技術(shù)逐漸顯露其經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。
（根據(jù)《UPS應(yīng)用》期刊）液冷服務(wù)器的CPU核溫比風(fēng)冷極限溫度可低20~30°C，可靠性將大大提高。
英特爾《綠色數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新實(shí)踐--冷板液冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考》白皮書(shū)信息，采用風(fēng)冷的數(shù)據(jù)中心通?？梢越鉀Q12kW以內(nèi)的機(jī)柜制冷，機(jī)柜功率超過(guò)15kw，相對(duì)于現(xiàn)有的風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)到了空氣對(duì)流散熱能力的天花板，液冷技術(shù)作為一種散熱能力更強(qiáng)的技術(shù)，可以支持更高的功率密度。
相較風(fēng)冷方案，液冷方案初期capex投資有所提升，同時(shí)在AIGC、東數(shù)西算等帶動(dòng)IDC建設(shè)需求的趨勢(shì)下，液冷方案滲透率的提升有望帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心溫控市場(chǎng)的量?jī)r(jià)齊升。
02 液冷服務(wù)器產(chǎn)業(yè)鏈
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(méi)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(méi)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(méi)式液冷式服務(wù)器有望成為未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)。
雙向浸沒(méi)式液冷方案 來(lái)源：《綠色高能效數(shù)據(jù)中心散熱冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)》
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)。
03 液冷市場(chǎng)格局
液冷技術(shù)作為高新技術(shù)，覆蓋多學(xué)科、多領(lǐng)域，技術(shù)壁壘高，目前國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施廠商液冷技術(shù)普及率尚較低，掌握該技術(shù)的企業(yè)較少。 目前國(guó)內(nèi)外已有多家企業(yè)開(kāi)始面向客戶提供定制化液冷技術(shù)解決方案，一些科技公司也逐步建設(shè)部署自身的液冷數(shù)據(jù)中心。 目前國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施廠商液冷技術(shù)普及率尚較低，掌握該技術(shù)的企業(yè)較少，市場(chǎng)中尚未形成較強(qiáng)龍頭，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局未定，且由于中國(guó)數(shù)據(jù)安全保護(hù)政策，國(guó)外廠商產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)較為困難。 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，部分企業(yè)經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)積累和沉淀，已經(jīng)展現(xiàn)出較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，未來(lái)行業(yè)內(nèi)有望形成龍頭廠商占據(jù)主要市場(chǎng)份額的競(jìng)爭(zhēng)格局。
來(lái)源：中國(guó)信通院
國(guó)內(nèi)相關(guān)廠商中，曙光數(shù)創(chuàng)（中科曙光子公司）2019年首次實(shí)現(xiàn)浸沒(méi)相變液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品C8000產(chǎn)品在國(guó)家級(jí)重大科研裝置大規(guī)模部署。
浪潮信息與京東云聯(lián)合推出天樞（ORS3000S）液冷整機(jī)柜服務(wù)器，已在京東云數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)規(guī)?；渴稹?/p>
華為FusionServer Pro冷板全液冷系統(tǒng)解決方案，應(yīng)用于高功耗密度服務(wù)器機(jī)柜部署場(chǎng)景。
阿里云發(fā)布了行業(yè)首款單相浸沒(méi)液冷解決方案—磐久Immersion DC 1000，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施散熱能力和服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備高效融合交付，助力創(chuàng)新散熱技術(shù)與IT系統(tǒng)融合。
英維克推出Coolinside全鏈條液冷解決方案，打破國(guó)外技術(shù)壁壘，已實(shí)現(xiàn)單機(jī)柜200kW批量商用。
寧暢2022年年初通過(guò)采用NVIDIA液冷HGXA100NVLink平臺(tái)，推出X660 G45 LP新系列液冷服務(wù)器，是業(yè)內(nèi)首個(gè)全系統(tǒng)定制液冷方案。
高瀾服務(wù)器液冷業(yè)務(wù)擁有三種解決方案：冷板式液冷、浸沒(méi)式液冷和集裝箱式液冷，可有效降低大型數(shù)據(jù)中心的PUE（數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT設(shè)備能耗）。
來(lái)源：英維克官網(wǎng)
04 芯片級(jí)液冷
散熱設(shè)備越來(lái)越貼近芯片等核心發(fā)熱源是重要趨勢(shì)。
未來(lái)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(guò)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(lái)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(lái)更高的芯片散熱需求，有望帶來(lái)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(shū)》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。
來(lái)源：紫光集團(tuán)
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。
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