近期，華為液冷又有新消息。華為液冷充電站落地并不止川藏南線，目前華為已與合作伙伴已經(jīng)在全國50多個城市、20多條高速沿線，部署超過200個全液冷超快充樣板站。市場中液冷板塊也應(yīng)聲而起，但哪些具備真正基本面支撐？


大模型推動液冷加速降溫

在大模型引發(fā)“暴力計算”的熱潮下，數(shù)據(jù)中心的上下游，正在加緊推進液冷“降溫”。

半年來，服務(wù)器廠商在液冷產(chǎn)品上紛紛推出新的解決方案。比如，中興通訊的新G5系列服務(wù)器，支持不同的冷板式液冷方案，從CPU液冷到內(nèi)存條散熱+VR液冷；聯(lián)想升級海神溫水水冷系統(tǒng)，可實現(xiàn)服務(wù)器全水冷無風(fēng)扇設(shè)計；新華三也發(fā)布全棧液冷解決方案，包含G6系列服務(wù)器、核心路由器、接入交換機；中科曙光子公司曙光數(shù)創(chuàng)8月發(fā)布了“冷平衡”戰(zhàn)略，是特別針對數(shù)據(jù)中心算力、成本、能耗三元平衡問題，推出的全棧液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)與全生命周期一站式服務(wù)；去年年底華為推出全場景液冷“天成”多樣性算力平臺。今年，華為昇騰再推集成天成液冷的算力集群，可以支持萬卡規(guī)模。

“在‘東數(shù)西算’‘雙碳’大背景下，不斷提升的功率密度和PUE（能效指標，越接近1越優(yōu)）設(shè)計要求已成為行業(yè)面臨的主要問題，液冷技術(shù)具有高密低碳等優(yōu)勢，已經(jīng)成為應(yīng)對數(shù)據(jù)中心散熱壓力和節(jié)能挑戰(zhàn)的必由之路。”中興通訊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線規(guī)劃總工翁建剛表示。

而就在去年，面對液冷，當上游設(shè)備廠商活躍時，中游的數(shù)據(jù)中心還顧慮重重，保持觀望。但現(xiàn)在，像企商在線這樣的中游企業(yè)也已經(jīng)積極規(guī)劃液冷設(shè)施，足見液冷已經(jīng)成為行業(yè)共識。

企商在線IDC能力中心售前經(jīng)理徐濤對光錐智能表示，公司已經(jīng)在接管客戶的一些AI業(yè)務(wù)，AI服務(wù)器的功耗是通用服務(wù)器功耗的十倍左右，風(fēng)冷的局限性日漸明顯，必須嘗試液冷。

服務(wù)器廠商的積極布局，很大程度上來源于客戶的需求逐漸明朗。

數(shù)據(jù)中心占有半壁江山的三大電信運營商在6月親自下場，聯(lián)合發(fā)布《白皮書》，提出“三年景愿”：即2023年開展液冷技術(shù)驗證；2024年開展規(guī)模測試，新建數(shù)據(jù)中心項目10%規(guī)模試點應(yīng)用液冷技術(shù)，推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟；2025年及以后開展規(guī)模應(yīng)用，50%以上數(shù)據(jù)中心項目應(yīng)用液冷技術(shù)。

“現(xiàn)在液冷基本上所有內(nèi)容已經(jīng)通過驗證，進入一個規(guī)模擴張的階段。”近期，工信部直屬研究機構(gòu)賽迪顧問的液冷領(lǐng)域分析師袁鈺明確當前液冷所處階段。


三大運營商發(fā)布《白皮書》 液冷技術(shù)或迎快速發(fā)展

近日，由工信部主辦，中國信息通信研究院、開放數(shù)據(jù)中心委員會等承辦的“算力創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”在北京國家會議中心成功召開。論壇上，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三家基礎(chǔ)電信運營企業(yè)，邀請液冷產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)代表企業(yè)，共同發(fā)布了《白皮書》。

據(jù)中國工信新聞網(wǎng)，《白皮書》分析了數(shù)據(jù)中心面臨的形勢及液冷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了電信運營商液冷技術(shù)的實踐和挑戰(zhàn)，并提出了2023年至2025年三年的愿景和具體技術(shù)路線。

相較于風(fēng)冷，液冷技術(shù)從根本上改善了主設(shè)備的散熱形式，更能滿足高密機柜、芯片級精確制冷，具有更節(jié)能、更節(jié)地、噪聲低等優(yōu)點。然而，目前，液冷技術(shù)存在投資成本高、生態(tài)不完善等問題。各家產(chǎn)品的規(guī)范化程度較低，難以標準化、規(guī)模化推廣應(yīng)用。

電信運營商將聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研上下游，全力打造高水平液冷生態(tài)鏈，構(gòu)筑開放生態(tài)，引領(lǐng)形成統(tǒng)一標準，從傳統(tǒng)意義的單純用戶，轉(zhuǎn)變?yōu)橐豪渖鷳B(tài)的主導(dǎo)者、設(shè)計者、構(gòu)筑者，推進產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟。

《白皮書》提出了未來三年的愿景。具體而言，2023年為技術(shù)驗證階段，三大運營商將開展技術(shù)驗證，引領(lǐng)形成液冷機柜與服務(wù)器解耦標準，主流廠家解耦液冷產(chǎn)品完成研發(fā)；2024年為規(guī)模試驗階段，新建項目10%規(guī)模試點液冷技術(shù)，推進生態(tài)成熟；2025年及以后，開展規(guī)模應(yīng)用，50%以上數(shù)據(jù)中心項目應(yīng)用液冷技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)、生態(tài)、應(yīng)用全面領(lǐng)先。

技術(shù)路線方面，電信運營商現(xiàn)階段主要推進冷板式液冷、單相浸沒式液冷兩種技術(shù)路線。《白皮書》認為，兩種技術(shù)路線各有優(yōu)劣，未來一定時間內(nèi)將并存發(fā)展。

東方證券發(fā)表研報表示，對于數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，我國約有45%的能耗用于IT設(shè)備，43%用于散熱冷卻設(shè)備。目前，數(shù)據(jù)中 心冷卻仍以風(fēng)冷為主，但隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)量增加、大型機架占比提升，以及AIGC應(yīng)用爆發(fā)帶來的高算力需求，數(shù)據(jù)中心高耗電的問題已不容忽視，液冷正逐步成為冷卻可選方案之一。

民生證券認為，從三大運營商液冷歷史項目及機柜功率本身來看，液冷將在10kW以上高功率機柜中快速放量。據(jù)其測算，結(jié)合《白皮書》要求液冷滲透率達到50%，年均新增10kW以上機柜38萬臺，年均新增液冷市場規(guī)模約450億元。

華西證券表示，承載業(yè)務(wù)的計算需求變化、計算密集型應(yīng)用場景的激增，導(dǎo)致承載應(yīng)用負載的服務(wù)器設(shè)備功耗大幅增加，數(shù)據(jù)中心功率密度呈現(xiàn)逐年增大的趨勢。


液冷做為數(shù)據(jù)中心配套設(shè)施前景廣闊

數(shù)據(jù)中心主要職能是數(shù)據(jù)的接收、處理、存儲與轉(zhuǎn)發(fā)；根據(jù)《“十四五”信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，全國數(shù)據(jù)中心算力將達到 2020年的 3.3倍。隨著市場對算力的需求不斷增長，散熱冷卻系統(tǒng)移熱速率亟需與產(chǎn)熱速率匹配。正是由于這個原因，為了減少耗能，這部分的市場需求倒逼冷卻技術(shù)的不斷升級。

根據(jù)綠色高效數(shù)據(jù)中心公眾號顯示，IT設(shè)備將99%以上的電能轉(zhuǎn)換為熱能，而其中70%的熱能需數(shù)據(jù)中心通過散熱冷卻系統(tǒng)移除，進一步增加了數(shù)據(jù)中心的用電消耗。作為輔助單元，散熱冷卻系統(tǒng)在大型數(shù)據(jù)中心的電能消耗與IT設(shè)備電耗基本相當。由此可見，數(shù)據(jù)中心的散熱冷卻系統(tǒng)具有極大的節(jié)能潛力。數(shù)據(jù)中心散熱冷卻技術(shù)的突破創(chuàng)新，是實現(xiàn)全行業(yè)綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵。

國內(nèi)已有中科曙光、綠色云圖、聯(lián)想、浪潮、華為等涉足液冷領(lǐng)域。目前由于適應(yīng)場景、冷卻液價格和改造成本，液冷技術(shù)并未大面積普及。隨著GPU運算占比的增加和服務(wù)器密度的不斷增加，液冷將是代替風(fēng)冷的必然選擇。

根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù)，以液冷數(shù)據(jù)中心對傳統(tǒng)市場進行替換作為市場規(guī)模測算基礎(chǔ)，結(jié)合華為、阿里巴巴和中科曙光對液冷數(shù)據(jù)中心的替換率調(diào)查，保守測算出2019年中國液冷數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模為261億元，樂觀估計為351億元，2025年我國液冷數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模將破1200億元。

根據(jù)中國信通網(wǎng)，冷板式液冷產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)包括：谷歌、IBM、中科曙光、騰訊、百度、京東、華為等。

浸沒式液冷產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)包括：Facebook、英特爾、微軟、中科曙光、阿里巴巴、施耐德、3M、高瀾、英維克、維諦技術(shù)等。

噴淋式液冷產(chǎn)品相關(guān)企業(yè)包括：長城、廣東合一。

市場競爭方面，根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國液冷設(shè)備行業(yè)發(fā)展趨勢研究與未來投資分析報告（2023-2030年）》顯示，由于國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施廠商液冷技術(shù)普及率較低，市場參與者較少，尚未形成較強龍頭，市場競爭格局未定。同時我國對數(shù)據(jù)安全具有嚴格的保護政策，國外企業(yè)進入困難。

目前，我國液冷設(shè)備行業(yè)內(nèi)具有競爭性的企業(yè)主要有華為、阿里巴巴、聯(lián)想、浪潮信息、廣東合一、戴爾中國等，其中中科曙光、華為、阿里、聯(lián)想處于市場領(lǐng)導(dǎo)者地位。