算力热潮下的“冷”选择：液冷渐成服务器散热主流方式

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在AI热潮下，服务器受到市场重点关注。算力、算法和数据是AI产业发展三要素，其中AI服务器则是算力的承载体。随着人工智能的发展，未来10年内的全球数据中心加快迭代，机构预计超过60%的云服务都与AI应用相关。近期，工信部表示加强CPU、GPU和服务器等重点产品研发。

在服务器快速发展的趋势下，传统“吹风扇”的风冷技术已无法满足数据中心日益增长的散热需求，服务器集体“泡冷水澡”的“液冷时代”或成为未来主流的散热方式。

算力需求促进服务器市场快速发展

根据Statista数据，2021年全球服务器市场规模达到831.7亿美元，同比增长6.97%，其中AI服务器市场达到156.3亿美元，同比增长39.1%。AI服务器有望成为增速最快的细分板块，预计AI服务器市场将在2026年达到347.1亿美元，5年CAGR达到17.3%。另一家机构IDC预计，AI服务器市场规模增速高于整体服务器市场规模的增速，成为全球服务器行业保持景气增长的核心驱动力。

而在全球比拼网络算力、服务器高速发展的时候，中国的发展速度让世界瞩目。根据IDC统计，现阶段中国AI服务器市场增速领跑全球。IDC预计未来中国AI服务器市场规模仍将保持较为稳健的增长态势，预计到2026年市场规模达到123.4亿美元，2021年至2026年间的年复增速为15.82%。

在我国服务器市场快速发展的当下，工信部也在近日再次强调了服务器的重要性。

7月17日，在2023中国算力大会新闻发布会上，工信部信息通信发展司司长谢存介绍，加强技术创新，培育良好生态。一方面，围绕算力发展需要，增强自主创新能力，推进计算架构、计算方式和算法创新，加强CPU、GPU和服务器等重点产品研发，加速新技术、新产品落地应用；另一方面，围绕算力相关软硬件生态体系建设，加强硬件、基础软件、应用软件等适配协同，提升产业基础高级化水平，推动产业链上下游多方形成合力共建良好发展生态。

算力潮下的“冷选择”

在服务器行业快速发展的同时，散热问题也摆上了台面。

1964年，IBM公司研发出世界首款冷冻水冷却计算机System360，开创了液冷计算机先河。但此后很长一段时间，风冷仍然是主流的冷却方式，因为和散热需求比起来，人们更需要首先确认的是安全性。毕竟，把机器泡在水里冷却，总是容易让多数人望而生畏。

但在算力需求爆发下，服务器由于功率能耗越来越大，传统的风冷散热已逐渐跟不上当前散热需求，此时液冷散热方式又开始被人们关注。和风冷相比，由于液体的比热容远高于气体，具有低能耗、高散热、低噪声、低TCO等优势，比风冷冷却效率更高，从技术上看，液冷的散热效果明显比风冷更好，所以液冷散热开始被市场关注。

国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通今年6月发布的《电信运营商液冷技术白皮书》中指出，目标2025年50%以上数据中心项目应用液冷技术，电信行业力争成为液冷技术的引领者、产业链的领航者、推广应用的领先者。

此外，国际CPU龙头英特尔近期推出浸没式水冷散热技术，解热能力高达2000瓦，较现行AI服务器所需的700至800瓦增超一倍，并已接获美国能源部订单，预计未来三年内运用在美国能源部的数据中心。

业内人士认为，随着英特尔散热技术突破，有望推动AI等高速运算应用的发展。液冷设备的应用有利于节约电力的使用，符合减碳节约市场趋势。机构预计2025年我国液冷IDC市场规模将突破1200亿元。

从液冷的技术演进趋势看，中信证券认为，未来的发展方向是端到端的数字化智能调节液冷系统。

随着AI服务器和智能联动系统的普及，柜级全液冷搭配浸没式液冷，以及动环监控系统和AI调节的“零碳”数据中心的合并应用，能够进一步将数据中心的PUE（Power Usage Effectiveness的简写，越接近1表示能效水平越好）降低1%-10%，达到PUE1.0的水平，这将是液冷系统满足未来环保和高效要求的最终答卷，将全面支持“数字中国”和“低碳中国”战略。

国内三大厂商走在前列

国内方面，中科曙光(603019.SH)、浪潮信息(000977.SZ)、中兴通讯(000063.SZ;00763.HK)等走在液冷技术的前列。

中科曙光及旗下曙光数创早在十几年前就布局服务器液冷技术领域，2019年，中科曙光实现了全球首创“刀片式浸没相变液冷技术”的大规模部署。中科曙光在今年5月召开的业绩说明会上表示，目前公司对数据中心基础设施液态冷却技术具有深入研究，同时拥有专业技术和产品研发体系，公司的浸没相变液冷技术在技术指标、能效水平等方面具有优势。公司特别提到，曙光浸没式相变液冷技术可助数据中心实现全地域全年自然冷却，PUE值最低可降至1.04，阿里自研的单相液冷服务器PUE是1.12。

浪潮信息是国内服务器龙头，全球前二的服务器供应商，在液冷技术上也走在国内前列。同样是在今年5月机构调研会上，浪潮介绍，公司已将“All in液冷”纳入公司发展战略。从公司液冷技术的储备上看，目前公司已拥有300多项液冷技术领域核心专利，参与制定与发布10余项冷板式液冷、浸没式液冷相关设计技术标准。由公司牵头的国内首批冷板式液冷数据中心核心部件标准已通过项目评审和论证，在开放计算标准工作委员会(OCTC)获批立项，涵盖冷板、连接系统、冷量分配单元、监控系统等部件，其中冷板部件标准已正式发布。

中兴通讯作为国内通讯龙头，在液冷方面也可圈可点。据报道，中兴通讯建设的全液冷数据中心项目中，液冷散热的比例已经达到了70%。公司今年1月发布的G5系列服务器新品支持液冷散热技术，采用冷板式液冷散热，可实现数据中心PUE降至1.1。此外，中兴通讯联合英特尔等合作伙伴，提供一体化液解决方案。天风证券指出，中兴通讯与英特尔合作，独创性得使用了三维立体真空腔均热板散热技术，导热方式从一维上升到多维，导热面积更大更均匀，还能降低20%左右的成本。

总体来看，在算力需求加大，服务器行业发展快速趋势下，液冷散热或成未来主流散热方式。浪潮信息认为，在“双碳”战略的大环境下，数据中心走向绿色低碳和可持续发展已成为“不可逆”的大趋势，液冷也将成为未来新型数据中心建设的最优选择。