一、什么是液冷?
液冷(Liquid Cooling)是一种通过液体(如水、矿物油、氟化液等)直接或间接为服务器芯片、设备散热的技术,用于替代或辅助传统风冷,以解决高密度算力带来的散热挑战。
液冷架构由热捕获、热交换、冷源三个部分组成
二、传统风冷与液冷对比
风冷:通过空气循环散热,利用风扇和空调系统将设备热量传递到外部环境。空调制冷通过压缩-冷凝-膨胀-蒸发的循环过程实现降温。
液冷:以液体为冷却介质,分为直接接触(设备浸入冷却液,风险较高)和间接接触(冷却液流经液冷板换热,更安全)。液冷换热效率更高,适用于高发热设备。
液冷技术核心优势:
1.低能耗:换热效率高,2MW机房能耗降低70%+,单机柜功率密度可达135KW(风冷仅15KW);
2.高效散热:介质载热能力远超空气,PUE可降至1.2以下(风冷1.5-1.8),直接冷却芯片;
3.低成本:TCO优势显著,节省机柜空间与维护成本,部分方案支持10年免维护。
液冷分类:当前主流的技术方案有三种:冷板式、浸没式、喷淋式
冷板式利用工作流体作为中间热量传输的媒介,将热量由热区传递到远端后再进行冷却
浸没式是将服务器内的元器件完全浸没在冷却液中,通过冷却液的循环将服务器的热量带走
喷淋式是面向芯片级器件精准喷淋,通过重力或系统压力直接将冷却液喷洒至发热器件或与之连接的导热元件上
三、液冷引爆逻辑
功耗提高:随着全球算力需求激增,芯片TDP(单芯片功耗)持续攀升(如NVIDIA H100达700W),传统风冷已无法满足>350W散热需求,导致液冷转型加速。在 AI 热潮时代,液冷正从基础设施的可选项迈向必选项。
历代 NVIDIA GPU功耗提升
PUE政策推动:政策趋严推动数据中心绿色转型,2023年新建大型数据中心PUE需≤1.3,2025年国家枢纽节点进一步降至≤1.25,且需达到4A级能效标准,"东数西算"等重点区域要求更为严格
四、液冷市场与产业链
根据Skyquest最新研究数据,全球液冷市场呈现加速增长态势:2023年市场规模为29亿美元,2024年预计增至36亿美元,2025年有望达到45亿美元。市场分析显示,到2032年全球液冷市场规模将突破190亿美元大关
全球液冷产业链已形成完整的三级架构,行业竞争格局呈现"海外龙头主导,国产厂商突围"的态势。其中,具备系统级解决方案能力的企业将获得长期竞争优势,而零部件厂商正通过技术认证加速渗透:
●上游:核心零部件如冷板、UQD、CDU等,冷板作为散热系统的核心部件,因其特殊的材料要求(高导热金属)和复杂的加工工艺,在成本结构中占比最高(约40-50%)。UQD(快速接头)作为关键连接部件,其密封性能和耐久性直接影响系统可靠性
●中游:系统集成包括浪潮、联想等服务器制造商,以及曙光数创、英维克、申菱股份等液
冷解决方案提供商(液冷服务器及基础设施)
●下游:终端应用主要客户为互联网厂商、三大运营商、政府和科研院所等(数据中心)
液冷产业供应链
液冷代表厂商
1. 维谛(Vertiv)
系统集成能力突出,英伟达战略合作伙伴,创新"风液同源"技术,覆盖全场景液冷方案,为GB300 NVL72提供整体液冷系统
2.尼得科(Nidec)
专注液液冷却技术,磁悬浮泵技术领先,英伟达认证CDU供应商,日本AI算力中心主要供应商
3. 酷捷(CoolIT Systems)
冷板技术领导者,CDU功率达2000kW,模块化设计适配新一代GPU,NVIDIA生态链核心供应商
4. 酷冷至尊/讯强
成本控制优势明显,英伟达第一大冷板模组供应商,提供60kW-1400kW全系列方案
5. 奇宏(AVC)
英特尔/AMD认证供应商,英伟达第二大冷板供应商,交换机液冷主要供应商
6. 台达(DELTA)
全系列液冷方案提供商,GTC2025首发1.5MW CDU,获NVIDIA RVL/AVL认证
7. 双鸿(Auras)
浸没式液冷专家(PUE 1.08),全球首个MGX标准连接器供应商,支持72小时风冷改液冷
8.方盛股份
板翅式换热器龙头,布局数据中心液冷,公司主营风电/储能等领域换热器,现拓展数据中心液冷业务,产品包括液冷板、干冷器等,客户涵盖维谛、英维克等。
9.利通科技
液压胶管龙头切入液冷赛道,核心业务为工业用超高压软管及橡塑制品,2024年拓展数据中心液冷软管业务。
10.曙光数创
国内浸没式液冷商业化领军企业,提供C8000浸没液冷和C7000 2.0冷板液冷双解决方案。公司业务结构显著转型,冷板液冷营收占比从2022年5.4%快速提升至2024年42.2%,服务移动、阿里云等头部客户,以低PUE、高密度技术推动绿色数据中心发展。
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