国信证券AI硬件专题报告指出,随着英伟达B300 GPU热设计功率从B200的1200W提升至1400W,液冷散热从高密度数据中心的“选配方案”升级为“标配技术”。英伟达与Equinix联合测试数据显示,液冷数据中心的PUE可降至1.15,显著优于风冷的1.6,相同负载下可减少约30%能源消耗。当前阶段液冷以冷板式为主流,浸没式方案为长期发展方向,产业链各环节均有望受益。
AI芯片TDP持续攀升,液冷从选配变标配
GPU热设计功率从2020年的约400W持续攀升,B200达1200W,B300预计达1400W,Rubin架构将进一步突破。单机柜功率密度随之急剧上升,GB200 NVL72机柜功率已超120kW。根据维谛技术散热选型指引,当单机柜功率密度低于15kW时风冷可满足需求,15-30kW需引入液冷辅助,超过30kW则液冷成为刚需。B300及后续Rubin架构对应的机柜功率密度已远超这一阈值,液冷成为确保数据中心稳定运行的必备技术。
冷板式液冷为主流,浸没式为长期发展方向
当前液冷应用以冷板式技术为主。台达在GTC 2025展示了从机柜内CDU到整柜CDU的全系列液冷产品线:1.5MW集中式CDU可应对多个超100kW机架的散热需求;24/135/200kW机柜内CDU采用2+1冗余设计,泵送效率更高;GPU液冷板单板冷却功率达6200W(覆盖4个AI GPU+2个CPU),采用微通道和冲击冷却设计。从PUE角度看,风冷典型PUE约1.6,冷板式液冷可降至1.15,浸没式液冷可达1.05以下。浸没式方案在散热效率和PUE方面更具优势,但初期投资和改造成本较高,是长期发展方向。
| 散热方式 | 典型PUE | 适用功率密度 | 当前渗透率 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|---|
| 风冷 | 约1.6 | <15kW/机柜 | 存量70%以上 | 成本低、维护简单 | 能耗高、PUE难以降低 |
| 间接蒸发冷 | 1.3-1.5 | 15-30kW/机柜 | 新增占比提升 | 成本适中、节能 | 占地大、耗水 |
| 冷板式液冷 | 约1.15 | >30kW/机柜 | 低但快速提升 | 能效高、改造难度适中 | 成本较高 |
| 浸没式液冷 | ≤1.05 | >50kW/机柜 | 极低 | PUE最优、散热效率最高 | 初期投资大、维护复杂 |
液冷产业链各环节梳理,CDU和液冷板为核心部件
液冷产业链涵盖冷却液、液冷板、CDU、管路系统、集成温控等环节。CDU(冷却分配单元)是液冷系统的核心部件,负责将冷却液分配至各机柜并监控温度压力,台达1.5MW级产品标志着该环节正朝大功率方向演进。液冷板方面,国内精研科技、飞荣达等企业已进入供应链。冷却液方面,新宙邦、润禾材料布局含氟冷却液,永和股份等企业同步跟进。系统集成环节,英维克、申菱环境、高澜股份、曙光数创等企业具备液冷系统整体解决方案能力。英维克作为维谛之外的重要液冷集成商,有望在GB300及后续Rubin架构大规模部署中持续受益。
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