赛道Hyper | DeepSeek推升AIDC液冷需求

网易新闻
Apr 02

作者:周源/华尔街见闻

中国发布DeepSeek之后,国内几乎所有公司都在大规模接入DeepSeek,导致训练大模型的算力需求激增,故而国内对AIDC(AI数据中心)的热情并不比从前更低。

这与英伟达股价形成鲜明对比。

以高性能AI加速卡为基础的AIDC,能耗问题,随之增强。风冷技术已无法满足国内AIDC建设的能耗控制(PUE:能源利用效率-Power Usage Effectiveness)要求。

PUE(能效比)是衡量数据中心能源效率的核心指标,数值越小效率越高,直接反映数据中心绿色化水平,降低PUE可显著减少碳排放和运营成本。

2024年国内AI算力需求年均增速超70%(数据来源:IDC《中国人工智能计算力发展评估报告》),GPT-4单次大模型训练耗电量超1000万度+(数据来源:斯坦福《2023 年AI指数报告》)。

风冷系统的散热效率上限为0.3W/cm²;以英伟达H100芯片为例,其热点功耗密度达1.5W/cm²。

若强行使用风冷技术,需将机柜间距扩大50%,导致数据中心空间利用率下降40%。这直接推高土地和基建成本,抵消GPU性能提升带来的效益。

据工信部联合发改委和国家数据局等多部门发布的2024年《新型数据中心发展三年行动计划》要求, 到2025年,全国数据中心平均PUE降至1.5以下,绿电利用率年均增长10%。

如此高的要求,传统风冷技术被液冷技术快速取代。

据全国信息技术标准化技术委员会(TC28)于2024年7月25日正式立项的《数据中心冷板式液冷系统技术规范》,强制要求单机柜功率超30kW必须采用液冷,并设立PUE 1.3的准入红线。

据IDC预测,2025年中国液冷服务器市场规模将突破800亿元,渗透率从2022年的5%提升至40%。

曙光数创中国电信等头部厂商的液冷智算中心项目招标中,搭载高性能AI加速卡的服务器占比超70%。

据民生证券测算,2024年中国数据中心总耗电量占全社会用电量2.5%,其中GPU集群占比超40%。

以英伟达H100集群为例,单卡年耗电量约6132度(700W×24h×365天),电费成本占运营总成本的60%。

若采用传统风冷,PUE值(总能耗/IT设备能耗)普遍在1.5以上,而液冷可降至1.2以下,相当于节电30%。

液冷方案分为冷板式(间接接触)和浸没式(直接接触)。

冷板式改造成本较低(约增加服务器价格10%),可将H100集群的PUE降至1.15;浸没式虽初始投资高(增加30%),但适合GB200等超高热流密度芯片,散热效率提升5倍。

根据西南证券测算,液冷数据中心的全生命周期成本(TCO)较风冷低25%,主要得益于电费节省和机柜密度提升。

英伟达自2024年起强制要求B100/B200/GB200采用液冷设计,带动快换接头(UQD)、歧管、泵阀等核心部件需求。以UQD为例,其单价从6元飙升至1190元,涨幅超200倍。

在A股市场,有哪些公司以液冷技术为主?

国内厂商强瑞技术(301128)、高澜股份(300499)已实现液冷产品的量产;曙光数创(包括其控股母公司中科曙光)的冷板式液冷市占率达60%,H公司和联想也有液冷技术解决方案以及相关产品,此外还包括英维克申菱环境等。

其中,强瑞技术(301128)专注于智能制造与液冷技术解决方案,布局涵盖检测设备、散热产品及核心技术研发,是国内液冷产业链中测试设备环节的核心供应商。

曙光数创是国内液冷技术的绝对龙头,2023 年液冷基础设施市占率达 61.3%,连续三年稳居行业第一(中国证券报报道)。

该公司核心产品包括相变浸没液冷系统(PUE低至1.04)、冷板式液冷解决方案等,覆盖AI算力中心、超算中心等场景。

2024年上半年,高澜股份的“高功率密度装置热管理产品”(主要为液冷)收入1.5亿元,占总营收的53.09%,同比增长118.52%。

截至2024年三季度,高澜股份液冷业务在手订单余额7.3亿元,占公司总订单的60%+。若按项目交付节奏推算,全年液冷业务收入占比有望突破60%。

但是,高澜股份在2024年上半年的液冷业务毛利率,仅17.11%,虽较2023年同期提升4.71个百分点,但低于行业平均水平(冷板式液冷毛利率约30%,浸没式液冷可达40%)。

为什么呢?

液冷业务毛利率较低的原因包括:原材料成本:冷却液、CDU(冷量分配单元)等核心部件依赖进口,议价能力较弱。但高澜股份已在下本钱改善这种不利局面,他家每年将超过10%的收入投入研发,2024年上半年研发费用同比增长15%。

当前,液冷技术面临的主要问题是漏液(故障率约0.1%)、运维复杂度高、UQD供应链脆弱等。英伟达计划在2025年推出TDP 1500W的B300,可能推动两相浸没式液冷成为主流。

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