AI大模型带火液冷概念，一文带你了解液冷原理与投资机会（附核

超算场景下，液冷几乎成为必选。目前单张A100功率达400W，H100达700W，未来芯片制程难以提升的情况下，效能功耗比难以进步，单卡功率将只增不减。英伟达明确未来逐步切换液冷方案以适配HGX平台。

数据中心冷却方式可分为传统风冷、液冷

风冷通过冷／热空气通道的交替排列实现换热。机架产生的热空气由机房空调（CRAC）或者机房空气处理单元（CRAH）产生的冷空气进行冷却，冷空气通过地下的 通风口输送至机架间的冷空气通道。其中，CRAC 采用制冷剂为媒介进行冷却，而 CRAH 则采用水－空气换热器大环境水进行冷却。在典型的风冷数据中心中，所有服务器机架均呈行排列。通过 CRAH 或 CRAC 单元冷却的空气通过地下通风通道进 入数据中心房间后，扩散经过服务器，吸收服务器产生的热量后进入热风通道，从而回到 CRAH 或 CRAC 单元。因此，风冷技术会同时冷却服务器机架内的所有电子器件。

风冷技术存在低密度和相对较低的散热能力的不足。这对于高性能计算（HPC）应用尤为明显。风冷技术还有如下不足：

1、易形成局部热点。由于缺乏合适的空气流量控制系统，服务器设备产生的热量和冷空气换热不均匀，容易在服务器机架之间 和内部形成局部热点。因此，为了充分消除这些热点，需要对数据中心进行过度冷却，从而额外增大了能耗。

2、机械能耗。在冷却过程中，很大一部分电能用于驱动风机和泵，从而实现空气和水的循环。

3、环境匹配性。为了维持数据中心运行稳定，采用风冷技术的系统通常需要常年不间断运行。因此，即使在冬季， 室外温度较低，也需要维持数据中心的冷却循环，不利于节能。

4、占用空间大。要达到有效冷却，数据中心通常需要大量的空间来放置空调和服务器机架。

液冷是一种以液体作为冷媒，利用液体流动将数据中心 IT 设备的内部元器件产生的热量传递到设备外，使 IT 设备的发热部件得到冷却，以保证 IT 设备在安全温度范围内运行的冷却方式。随着云计算和大数据技术的蓬勃发展，IT 设备性能逐步提高，直接导致服务器功耗不断增加，特别是作为服务器关键部件的 CPU,随着性能提升功耗增加的幅度非常显著。液冷技术具备超高能效、超高热密度等优点，是解决散热压力和节能挑战的重要途径。

通过在节能性、成本、节地、CPU 可靠性、机房环境等维度对数据中心基础设施的风冷、冷板式液冷和浸没式液冷技术水平和特点进行对比，可以看出液冷技术相较于风冷方式存在明显优势，更加节能、节地，成本更低，液冷数据中心运行更加稳定，其中浸没式液冷技术优势更加明显，是未来数据中心基础设施的发展方向”。 

液冷设备竞争格局

目前国内外数据中心基础设施厂商液冷技术普及率尚较低，掌握该技术的企业较少，市场中尚未形成较强龙头，市场竞争格局未定，且由于中国数据安全保护政策，国外厂商产品进入中国较为困难。国内市场中，部分企业经过多年的技术积累和沉淀，已经展现出较为明显的技术优势和市场先发优势。行业内具有竞争性的企业主要有华为、阿里巴巴、联想、浪潮信息、广东合一、戴尔中国、维谛技术、英维克、依米康、佳力图等。据赛迪研究院，2020 年中科曙光、华为、阿里和联想位于我国液冷中心市场领导者地位。

液冷温控效率更高，长期来看成本其实更低

在 IDC中，液冷系统的初期投入成本高、运维成本高，但中长期来看节省的电费可以填补初期成本。

液冷高价值量+快速渗透创造百亿美金市场

由于零部件精密度、材料工艺要求更高，因此液冷系统初期成本比风冷更高，但在运营商、浪潮信息、Supermicro 等龙头积极布局液冷的计划下，未来几年液冷渗透率有望进一步快速提升。IDC 数据显示 2022 年中国液冷服务器市场规模达 72 亿元，yoy +190%，未来 5 年 CAGR 有望达 57%。

超算场景下，液冷几乎成为必选

目前单张 A100 功率达 400W，H100 达 700W，未来芯片制程难以提升的情况下，效能功耗比难以进步，单卡功率将只增不减。英伟达明确未来逐步切换液冷方案以适配 HGX 平台。Supermicro 推出适配英伟达 HGX H100 的液冷服务器方案。据 Supermicro 数据，使用液冷可以帮助 IDC 节省 40%的电力。

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