隨著AI芯片功耗邁入“千瓦時(shí)代”,一場(chǎng)圍繞散熱的革命正悄然加速,液冷正從一個(gè)“可選項(xiàng)”迅速變?yōu)閿?shù)據(jù)中心的“必選項(xiàng)”。
綜合瑞銀與東吳證券近期發(fā)布的深度報(bào)告,市場(chǎng)似乎仍未完全消化這場(chǎng)變革的顛覆性。報(bào)告明確指出,市場(chǎng)普遍低估了向液冷過渡的速度和規(guī)模,這并非一次普通的硬件升級(jí),而是由AI芯片激烈競(jìng)爭(zhēng)驅(qū)動(dòng)的“即時(shí)、戰(zhàn)略性必要之舉”。
這一結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變不僅將催生一個(gè)高達(dá)311.91億美元(約合人民幣2205.23億元)的超級(jí)周期,更在重塑全球供應(yīng)鏈格局,特別是為國(guó)產(chǎn)廠商打開了進(jìn)入核心體系的大門。
“熱墻”來襲:當(dāng)風(fēng)冷走到盡頭,液冷即將迎來爆發(fā)
AI算力的爆炸式增長(zhǎng),正將芯片推向一道“熱墻”。據(jù)瑞銀及東吳證券報(bào)告梳理,AI加速器的熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)正以驚人的速度攀升。
英偉達(dá)的GPU產(chǎn)品路線圖清晰地展示了這一趨勢(shì):從H100的700W,到Blackwell B200的1200W,再到預(yù)計(jì)明年推出的VR200的1800W-2300W,以及2027年可能超過3600W的VR300,直至未來Feynman平臺(tái)可能高達(dá)5000W-7000W的功耗。
芯片功耗的飆升直接導(dǎo)致機(jī)柜功率密度急劇攀升。一個(gè)GB200 NVL72機(jī)柜的功率已達(dá)120-140kW,而未來的VR300 NVL576機(jī)柜功耗可能超過600kW,甚至沖擊1MW。
傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù),即通過風(fēng)扇、散熱片等組成的計(jì)算機(jī)房空調(diào)(CRACs/CRAHs)系統(tǒng),幾十年來一直是數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)配置。然而,當(dāng)機(jī)柜功率密度超過30-40kW時(shí),風(fēng)冷因空氣導(dǎo)熱效率低下的物理特性而達(dá)到極限。
瑞銀報(bào)告也指出,傳統(tǒng)風(fēng)冷在機(jī)柜功率密度超過30-40kW時(shí),其效率和經(jīng)濟(jì)性便難以為繼。
與此同時(shí),政策也在“推波助瀾”。東吳證券報(bào)告提到,中國(guó)等國(guó)家對(duì)數(shù)據(jù)中心的PUE(電能利用效率)要求日益嚴(yán)苛,目標(biāo)在2025年將PUE降至1.3以下。液冷技術(shù)憑借其卓越的節(jié)能效果(可將PUE降至1.2以下)和更低的全生命周期成本(TCO),已成為滿足政策要求和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇。
液冷技術(shù)是指利用液體遠(yuǎn)高于空氣的比熱容和導(dǎo)熱性來轉(zhuǎn)移熱量。東吳證券報(bào)告顯示,在同等單位下,液冷散熱能力是風(fēng)冷的4-9倍。
冷板式液冷(DLC)是當(dāng)前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣的方案。冷卻液在密封的冷板(一種內(nèi)部有微通道的金屬板)內(nèi)流動(dòng),冷板緊貼CPU、GPU等發(fā)熱芯片,通過間接接觸帶走熱量。其優(yōu)勢(shì)在于對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心架構(gòu)兼容性強(qiáng),改造成本相對(duì)較低。
技術(shù)路線分化:冷板守住主流,MCL劍指未來
面對(duì)不同功耗的散熱需求,液冷市場(chǎng)正清晰地分化為兩大技術(shù)陣營(yíng)。瑞銀報(bào)告指出,未來的液冷市場(chǎng)將出現(xiàn)明顯的“分化(bifurcating)”格局,以3500W的TDP為分界線。
對(duì)于功耗低于3500W的應(yīng)用,冷板(Cold Plate)技術(shù)仍將是中流砥柱。
瑞銀報(bào)告認(rèn)為,市場(chǎng)對(duì)冷板“商品化”和價(jià)格戰(zhàn)的擔(dān)憂過度了。盡管英偉達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)化舉措可能導(dǎo)致GPU/CPU冷板價(jià)格下降約50%,但這一下滑將被機(jī)柜內(nèi)其他部件(如NICs、DPUs)新增的液冷需求所抵消。瑞銀分析稱,一個(gè)完全液冷的VR200機(jī)柜,其整體冷板價(jià)值量相比GB300僅下降1%。報(bào)告預(yù)測(cè),到2030年,冷板市場(chǎng)規(guī)模(不含MCL)將達(dá)到89億美元。
而對(duì)于功耗超過3500W的未來高性能芯片,微通道蓋板(Micro-Channel Lid, MCL)將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。
這種技術(shù)將冷卻液通道直接集成到芯片的保護(hù)蓋中,消除了傳統(tǒng)方案中的關(guān)鍵熱阻層(TIM2),實(shí)現(xiàn)了“封裝內(nèi)冷卻”。瑞銀大膽預(yù)測(cè),MCL技術(shù)最早可能在2026年第四季度隨超頻版的VR200(2300W)少量采用,并將在功耗達(dá)3600W的VR300上成為主流。東吳證券的報(bào)告也認(rèn)為,對(duì)于Rubin架構(gòu),MCL方案比相變冷板更具前瞻性,更能適應(yīng)未來Rubin Ultra(4000W+)的更高功耗。瑞銀預(yù)計(jì),MCL市場(chǎng)規(guī)模將在2027年達(dá)到12.5億美元,2030年增長(zhǎng)至27億美元。
2200億元的超級(jí)周期:市場(chǎng)規(guī)模與價(jià)值量齊升
瑞銀在其報(bào)告中給出了一個(gè)驚人的預(yù)測(cè):全球數(shù)據(jù)中心直接液體冷卻(DLC)市場(chǎng)規(guī)模將從2024年的11.38億美元,以51%的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)飆升至2030年的311.91億美元(約合人民幣2205.23億元)。
這一增長(zhǎng)的核心驅(qū)動(dòng)力在于,單個(gè)機(jī)柜的液冷價(jià)值量(DLC content per rack)正在翻倍增長(zhǎng)。瑞銀的測(cè)算顯示,一個(gè)英偉達(dá)GB200 NVL72機(jī)柜的液冷價(jià)值約為7.4萬美元,而到2030年,這一數(shù)字預(yù)計(jì)將翻兩番,達(dá)到近40萬美元。
東吳證券的測(cè)算也印證了價(jià)值量提升的趨勢(shì),指出從GB200升級(jí)到GB300,機(jī)架液冷模塊的價(jià)值量增幅就超過20%。
瑞銀進(jìn)一步拆分了市場(chǎng)構(gòu)成,預(yù)計(jì)到2030年,AI服務(wù)器液冷市場(chǎng)將達(dá)到237億美元,而非AI服務(wù)器的液冷市場(chǎng)也將增長(zhǎng)至74億美元。這表明,液冷革命正從AI領(lǐng)域向整個(gè)數(shù)據(jù)中心行業(yè)擴(kuò)散。
英偉達(dá)“放權(quán)”:國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈迎歷史性機(jī)遇
除了技術(shù)和市場(chǎng)的演變,更令投資者關(guān)注的是供應(yīng)鏈格局的重塑。東吳證券的報(bào)告敏銳地捕捉到了一個(gè)關(guān)鍵變化:英偉達(dá)的供應(yīng)鏈策略正在從“精裝交付”轉(zhuǎn)向“開放生態(tài)”。
報(bào)告分析指出,在A50/H100時(shí)代,英偉達(dá)為確??焖俳桓?,對(duì)CDU(冷卻液分配單元)等關(guān)鍵部件采取“指定獨(dú)供”模式,例如維諦(Vertiv)是GB200的唯一認(rèn)證CDU供應(yīng)商。但進(jìn)入GB300及未來的Rubin時(shí)代,英偉達(dá)開始“放權(quán)”,僅提供參考設(shè)計(jì)和接口規(guī)范,允許廣達(dá)、富士康等ODM(原始設(shè)計(jì)制造商)在柜外環(huán)節(jié)自主選擇供應(yīng)商。
這一轉(zhuǎn)變意義重大。它打破了原有封閉的供應(yīng)體系,為更多具備技術(shù)和成本優(yōu)勢(shì)的廠商打開了進(jìn)入英偉達(dá)生態(tài)的大門。東吳證券指出,國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈廠商有望借此機(jī)會(huì),通過作為二級(jí)供應(yīng)商間接進(jìn)入,或憑借逐步成熟的產(chǎn)品和性價(jià)比優(yōu)勢(shì),直接成為英偉達(dá)體系內(nèi)的一級(jí)供應(yīng)商。
具體來說,這一“放權(quán)”行為,打破了原有單一供應(yīng)商的壟斷格局。東吳證券分析認(rèn)為,這為國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈提供了兩條關(guān)鍵的切入路徑:
二次供應(yīng)間接進(jìn)入:國(guó)產(chǎn)廠商可以通過為廣達(dá)、富士康等ODM廠商供貨,間接進(jìn)入英偉達(dá)的供應(yīng)鏈體系。
一供直接進(jìn)入:隨著國(guó)產(chǎn)液冷系統(tǒng)技術(shù)成熟度和性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的提升,未來有望作為一級(jí)供應(yīng)商直接進(jìn)入英偉達(dá)的供應(yīng)商名錄。
根據(jù)東吳證券的測(cè)算,僅2026年,ASIC芯片所需的液冷系統(tǒng)規(guī)模就將達(dá)到353億元人民幣,而英偉達(dá)平臺(tái)所需的液冷系統(tǒng)規(guī)模更是高達(dá)697億元人民幣。這個(gè)巨大的市場(chǎng)蛋糕,正因供應(yīng)鏈的開放而變得觸手可及。
目前,臺(tái)系ODM廠商在AI服務(wù)器組裝中占據(jù)主導(dǎo)地位(據(jù)摩根士丹利數(shù)據(jù),富士康在GB200出貨中占比約60%),其在供應(yīng)鏈選擇上的話語權(quán)隨之提升。
而國(guó)產(chǎn)液冷相關(guān)企業(yè),如在管路、精密結(jié)構(gòu)件、溫控模塊等領(lǐng)域已有布局的廠商,正迎來前所未有的歷史性機(jī)遇,有望在這場(chǎng)千億級(jí)的液冷浪潮中分得一杯羹。
























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