隨著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速推進(jìn),算力中心作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。與此同時,隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大和計算密度的持續(xù)提升,傳統(tǒng)的風(fēng)冷散熱技術(shù)已難以滿足高性能計算設(shè)備對散熱效率的需求。液冷技術(shù)憑借其高散熱性能、低能耗和低噪音等優(yōu)勢,逐漸成為算力中心散熱領(lǐng)域的最佳選擇。本文將圍繞算力中心大爆發(fā)背景下液冷技術(shù)的崛起,盤點核心供應(yīng)鏈公司,并深入探討其市場地位和未來發(fā)展前景。
一、算力中心大爆發(fā)
- 算力需求激增
近年來,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新興技術(shù)的快速發(fā)展,全球算力需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。根據(jù)IDC測算,2022年中國智能算力規(guī)模約為260EFLOPS(FP16),預(yù)計到2027年將增至1117EFLOPS,復(fù)合年均增長率(CAGR)高達(dá)34%。算力需求的激增推動了高性能計算設(shè)備的迭代升級,同時也對散熱技術(shù)提出了更高要求。
- 數(shù)據(jù)中心電力消耗加大
隨著數(shù)據(jù)量的爆發(fā)式增長,數(shù)據(jù)中心對電力的需求急劇增加。荷蘭數(shù)據(jù)科學(xué)家Alex de Vries的研究顯示,ChatGPT每天需消耗564MWh電力用于響應(yīng)1.95億次請求,GPT-3整個訓(xùn)練階段耗電量預(yù)估為1287MWh。谷歌數(shù)據(jù)同樣顯示,2019-2021年AI相關(guān)能源消耗中60%來自推理部分。根據(jù)施耐德電氣報告,預(yù)計AI電力需求2023年為4.5GW,到2028年將增長至14-18.7GW,CAGR達(dá)25%-33%。數(shù)據(jù)中心電力消耗的加大,使得散熱問題成為制約數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。
- PUE指標(biāo)要求趨嚴(yán)
數(shù)據(jù)中心作為新耗能大戶,其能效指標(biāo)PUE(Power Usage Effectiveness)受到廣泛關(guān)注。PUE是指數(shù)據(jù)中心總能耗與IT設(shè)備能耗之比,數(shù)值越接近1表示能效越高。北京、上海、廣東等算力熱點地區(qū)此前出臺數(shù)據(jù)中心建設(shè)及升級改造要求,其中北京要求新建數(shù)據(jù)中心PUE準(zhǔn)入值達(dá)到1.2,上海規(guī)定新建數(shù)據(jù)中心PUE不高于1.25。2024年7月,國家發(fā)改委等部門印發(fā)《數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展專項行動計劃》,要求到2025年底,新建及改擴(kuò)建大型和超大型數(shù)據(jù)中心PUE降至1.25以內(nèi)。然而,截至2023年底,全國在用算力中心平均PUE約1.48,較政策要求仍有較大差距。因此,提高數(shù)據(jù)中心能效、降低PUE值已成為行業(yè)共識。
二、液冷技術(shù)成為最大贏家
- 液冷技術(shù)概述
液冷技術(shù)是一種利用液體作為冷卻介質(zhì),通過熱交換將熱量從發(fā)熱器件帶走并散發(fā)到環(huán)境中的散熱技術(shù)。相比傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù),液冷技術(shù)具有更高的散熱效率、更低的能耗和噪音,以及更長的使用壽命。液冷技術(shù)主要包括冷板式、浸沒式、噴淋式等多種方案。其中,冷板式液冷技術(shù)較為成熟,已在數(shù)據(jù)中心得到廣泛應(yīng)用;浸沒式液冷技術(shù)則在高功率密度場景中展現(xiàn)出更顯著的散熱效果。
- 液冷技術(shù)優(yōu)勢
- 低能耗:液冷技術(shù)利用液體的高導(dǎo)熱、高傳熱特性,能夠顯著降低數(shù)據(jù)中心能耗。根據(jù)施耐德電氣測算,對于10kw功率密度,風(fēng)冷和液冷數(shù)據(jù)中心投資成本大致相同,但液冷數(shù)據(jù)中心每年可節(jié)省大量電費。
- 高散熱:液冷技術(shù)通過縮短傳熱路徑,充分利用自然冷源,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的散熱效率。液冷技術(shù)的冷卻能力較風(fēng)冷而言高1000-3000倍,且對環(huán)境要求更低,適應(yīng)性更強(qiáng)。
- 低噪聲:液冷技術(shù)利用泵驅(qū)動冷卻介質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動散熱,無需使用風(fēng)扇等噪聲源,因此具備極佳的降噪效果。
- 低TCO:液冷技術(shù)通過提高數(shù)據(jù)中心能效,降低運維成本,從而實現(xiàn)更低的總擁有成本(TCO)。
- 液冷市場需求
隨著算力中心規(guī)模的擴(kuò)大和計算密度的提升,液冷技術(shù)的市場需求不斷增加。根據(jù)工業(yè)和信息化部發(fā)布的《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》,中國在推動綠色、低碳的數(shù)據(jù)中心技術(shù)應(yīng)用方面制定了明確的發(fā)展目標(biāo)。同時,國際數(shù)據(jù)公司(IDC)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模已達(dá)到15.5億美元,同比增長52.6%。預(yù)計未來幾年,液冷技術(shù)將在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
三、核心供應(yīng)鏈公司盤點
- 液冷溫控廠商
- 依米康:依米康作為國內(nèi)領(lǐng)先的液冷溫控解決方案提供商,擁有完整的液冷產(chǎn)品線和技術(shù)體系。公司致力于為客戶提供高效、可靠、環(huán)保的液冷溫控解決方案,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、高性能計算等領(lǐng)域。
- 高瀾股份:高瀾股份專注于熱管理技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,是液冷溫控領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一。公司產(chǎn)品涵蓋冷板式液冷、浸沒式液冷等多種方案,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、通信基站、電力電子等領(lǐng)域。
- 英維克:英維克是一家專業(yè)的精密溫控節(jié)能解決方案提供商,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、軌道交通、新能源等領(lǐng)域。公司在液冷溫控領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和創(chuàng)新實力,為客戶提供定制化的液冷解決方案。
- 川潤股份:川潤股份作為一家集研發(fā)、設(shè)計、制造、銷售和服務(wù)于一體的綜合性企業(yè),致力于為客戶提供高效、節(jié)能、環(huán)保的液冷溫控產(chǎn)品。公司產(chǎn)品涵蓋冷板式液冷、噴淋式液冷等多種方案,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、工業(yè)控制等領(lǐng)域。
- 申菱環(huán)境:申菱環(huán)境專注于環(huán)境調(diào)控技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,是液冷溫控領(lǐng)域的知名企業(yè)之一。公司產(chǎn)品涵蓋數(shù)據(jù)中心環(huán)境調(diào)控、工業(yè)環(huán)境調(diào)控等多個領(lǐng)域,為客戶提供全方位的環(huán)境調(diào)控解決方案。
- 佳力圖:佳力圖是一家專業(yè)的精密空調(diào)及液冷溫控解決方案提供商,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、通信基站等領(lǐng)域。公司在液冷溫控領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗和技術(shù)實力,為客戶提供高效、可靠的液冷解決方案。
- 服務(wù)器主要廠商
- 浪潮信息:浪潮信息是全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施解決方案提供商,產(chǎn)品涵蓋服務(wù)器、存儲、云計算等多個領(lǐng)域。公司在液冷服務(wù)器領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和創(chuàng)新實力,推出了多款液冷服務(wù)器產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、高性能計算等領(lǐng)域。
- 中科曙光:中科曙光是高性能計算領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一,產(chǎn)品涵蓋服務(wù)器、高性能計算集群等多個領(lǐng)域。公司在液冷服務(wù)器領(lǐng)域積極布局,推出了多款液冷服務(wù)器產(chǎn)品,為高性能計算領(lǐng)域提供了高效、可靠的散熱解決方案。
- 中國長城:中國長城是一家專注于網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品涵蓋服務(wù)器、存儲、云計算等多個領(lǐng)域。公司在液冷服務(wù)器領(lǐng)域也進(jìn)行了積極探索和布局,為客戶提供高效、節(jié)能的液冷服務(wù)器解決方案。
- 紫光股份:紫光股份是一家綜合性的IT服務(wù)提供商,產(chǎn)品涵蓋服務(wù)器、存儲、云計算等多個領(lǐng)域。公司在液冷服務(wù)器領(lǐng)域也具備一定的技術(shù)實力和市場影響力,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的液冷服務(wù)器產(chǎn)品和服務(wù)。
- 冷卻液供應(yīng)商
- 統(tǒng)一股份:統(tǒng)一股份是一家專業(yè)的冷卻液供應(yīng)商,產(chǎn)品涵蓋多種類型的冷卻液,廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、工業(yè)控制等領(lǐng)域。公司注重產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新,為客戶提供高品質(zhì)、環(huán)保的冷卻液產(chǎn)品。
- 永太科技:永太科技是一家專注于精細(xì)化學(xué)品研發(fā)與生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品涵蓋冷卻液等多個領(lǐng)域。公司在冷卻液領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和生產(chǎn)經(jīng)驗,為客戶提供定制化的冷卻液解決方案。
- 新宙邦:新宙邦是一家專業(yè)的化學(xué)品生產(chǎn)商和服務(wù)商,產(chǎn)品涵蓋冷卻液等多個領(lǐng)域。公司在冷卻液領(lǐng)域擁有先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和完善的質(zhì)量管理體系,為客戶提供高品質(zhì)、穩(wěn)定的冷卻液產(chǎn)品。
四、未來發(fā)展前景
- 技術(shù)創(chuàng)新推動液冷技術(shù)發(fā)展
隨著材料科學(xué)與流體動力學(xué)研究的不斷深入,液冷技術(shù)正步入持續(xù)優(yōu)化與創(chuàng)新的快車道。未來,液冷技術(shù)將向更高效率、更低成本、更長使用壽命以及更廣泛的應(yīng)用場景方向發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新將推動液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心、高性能計算、儲能等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。
- 綠色數(shù)據(jù)中心推動液冷技術(shù)應(yīng)用
隨著全球環(huán)保意識的日益增強(qiáng),綠色、低碳、節(jié)能已成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)域不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。液冷技術(shù)憑借其卓越的能效與環(huán)保特性,將成為綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的重要選擇。未來,綠色數(shù)據(jù)中心的需求將推動液冷技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用,促進(jìn)液冷技術(shù)市場的快速增長。
- 國際合作推動液冷技術(shù)發(fā)展
隨著全球算力需求的不斷增加和數(shù)據(jù)中心規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,國際合作將成為推動液冷技術(shù)發(fā)展的重要力量。各國將攜手研發(fā)新技術(shù)、制定新標(biāo)準(zhǔn)、開拓新市場,共同推動液冷技術(shù)的全球化發(fā)展。國際合作將提升全球液冷溫控技術(shù)的整體水平,為企業(yè)提供更廣闊的發(fā)展空間與市場機(jī)遇。
結(jié)語
算力中心的大爆發(fā)為液冷技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。液冷技術(shù)憑借其高散熱性能、低能耗和低噪音等優(yōu)勢,逐漸成為算力中心散熱領(lǐng)域的最佳選擇。隨著技術(shù)創(chuàng)新、綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)和國際合作的不斷推進(jìn),液冷技術(shù)將在數(shù)據(jù)中心、高性能計算、儲能等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。核心供應(yīng)鏈公司將抓住機(jī)遇,不斷提升技術(shù)實力和市場影響力,共同推動液冷技術(shù)市場的快速增長。