算力需求和芯片技術(shù)工藝提升，共同推進了服務(wù)器單機柜平均功率增長，因此液冷服務(wù)器也將在未來面臨高需求。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)咨詢機構(gòu)IDC預(yù)測，拋開傳統(tǒng)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心不計，未來有大概20%的邊緣計算數(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)中心市場規(guī)模將達45.5億美元，年復(fù)合增長率將達27.7%。據(jù)賽迪顧問，到2025年我國液冷IDC市場規(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。從政策方面來看，在“雙碳”背景下，國家發(fā)改委指導(dǎo)政策指出全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE降到1.3以下，國家樞紐節(jié)點進一步降到1.25以下。液冷技術(shù)在經(jīng)濟性與散熱效率兩個角度均滿足市場與政策指導(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)）。熱量通過液冷主機傳遞，再通過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，制冷效率遠高于風(fēng)冷散熱，并且由于省去了風(fēng)扇，也可達到降低噪音的效果。
服務(wù)器也因此實現(xiàn)了高密度、低噪音、低傳熱溫差、全年自然冷卻的效果。
當前風(fēng)冷散熱已趨于能力天花板，傳統(tǒng)風(fēng)冷面臨散熱不足、能耗過大的問題。
在冷卻介質(zhì)的選擇上，液冷有望替代風(fēng)冷實現(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，綜合應(yīng)用端而言，15kW/柜以上時液冷技術(shù)逐漸顯露其經(jīng)濟性優(yōu)勢。
（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)新實踐--冷板液冷系統(tǒng)設(shè)計參考》白皮書信息，采用風(fēng)冷的數(shù)據(jù)中心通?？梢越鉀Q12kW以內(nèi)的機柜制冷，機柜功率超過15kw，相對于現(xiàn)有的風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)到了空氣對流散熱能力的天花板，液冷技術(shù)作為一種散熱能力更強的技術(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，同時在AIGC、東數(shù)西算等帶動IDC建設(shè)需求的趨勢下，液冷方案滲透率的提升有望帶動數(shù)據(jù)中心溫控市場的量價齊升。
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、浸沒式和噴淋式。
當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，最高可使單機柜功率密度提升3倍以上，預(yù)計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。
雙向浸沒式液冷方案 來源：《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》
此外還包括數(shù)據(jù)中心的集成運維設(shè)施、產(chǎn)品及部件，從冷板部件到機柜，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較高的行業(yè)，涵蓋智慧計算、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，包括三大電信運營商，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。 目前國內(nèi)外已有多家企業(yè)開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，市場中尚未形成較強龍頭，市場競爭格局未定，且由于中國數(shù)據(jù)安全保護政策，國外廠商產(chǎn)品進入中國較為困難。 國內(nèi)市場中，部分企業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)積累和沉淀，已經(jīng)展現(xiàn)出較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢和市場先發(fā)優(yōu)勢，未來行業(yè)內(nèi)有望形成龍頭廠商占據(jù)主要市場份額的競爭格局。
來源：中國信通院
國內(nèi)相關(guān)廠商中，曙光數(shù)創(chuàng)（中科曙光子公司）2019年首次實現(xiàn)浸沒相變液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品C8000產(chǎn)品在國家級重大科研裝置大規(guī)模部署。
浪潮信息與京東云聯(lián)合推出天樞（ORS3000S）液冷整機柜服務(wù)器，已在京東云數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)規(guī)模化部署。
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)器機柜部署場景。
阿里云發(fā)布了行業(yè)首款單相浸沒液冷解決方案—磐久Immersion DC 1000，實現(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，打破國外技術(shù)壁壘，已實現(xiàn)單機柜200kW批量商用。
寧暢2022年年初通過采用NVIDIA液冷HGXA100NVLink平臺，推出X660 G45 LP新系列液冷服務(wù)器，是業(yè)內(nèi)首個全系統(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）。
來源：英維克官網(wǎng)
04 芯片級液冷
散熱設(shè)備越來越貼近芯片等核心發(fā)熱源是重要趨勢。
未來散熱預(yù)計將從房間級、機柜級、服務(wù)器級向芯片級演進，通過散熱部件與芯片表面直接接觸實現(xiàn)更好的芯片散熱。 AIGC發(fā)展有望對算力帶來爆發(fā)式的增長需求，算力提升的背后，芯片必須具備更高計算效率，在更短時間內(nèi)完成更多運算，因而必然伴隨芯片能耗的加大，進而帶來更高的芯片散熱需求，有望帶來芯片級液冷需求爆發(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，英偉達單GPU芯片功耗突破700瓦，AI集群算力密度普遍達到50kW/柜。
來源：紫光集團
在政策和需求帶動，以及以人工智能為代表的新興行業(yè)快速推動下，液冷服務(wù)器以及芯片級液冷有望快速成為高成長性賽道，行業(yè)具有廣闊的市場空間。
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