最近一週Sora影片大模型持續熱炒,也讓我們對大模型以及整個人工智慧各環節有了更深入的瞭解。
現在國內的電信運營商也積極參與其中,中國電信宣佈已經在上海規劃建設可支援萬億引數大模型訓練的智算中叢集心,其中包括首個支援單池萬卡的國產超大規模算力液冷叢集。
我們看到越來越多的算力叢集使用液冷技術,從未來發展看,根據《電信運營商液冷技術白皮書》預計,2025年液冷有望佔據50%以上市場規模。
那麼,為什麼大型資料中心正在積極地使用液冷技術呢?
隨著人工智慧、大資料等新興技術的快速發展,算力的持續增加也讓晶片功耗和熱流密度也在持續攀升,產品每升級一代,相應的功率密度攀升30~50%。
現在X86平臺CPU最大功耗已經達到300~400W,行業內最高晶片熱流密度已超過120W/cm2;晶片功率密度的持續提升直接影響了晶片散熱和可靠性,傳統風冷散熱能力難以滿足散熱需求,正在持續推動液冷佔比的提升。
簡單來說,液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒,為資料中心的發熱部件進行迴圈換熱,從而將核心部件熱量帶走的散熱技術。
這些液體的載熱能力、導熱能力和強化對流換熱係數均遠大於空氣。因此,液冷相比傳統風冷具有更好的散熱能力。
液冷技術不僅具備超高能效、超高熱密度,能夠高效散熱的散熱優勢,並且還不容易受到海拔、地域、氣溫等環境的影響的特點。
目前,液冷技術主要包括冷板式液冷、噴淋式液冷和浸沒式液冷這三種方案,這三者都有各自的優勢和侷限性,需要使用者根據自己的實際情況靈活選擇液冷方案。
雖然液冷技術現階段需求驅動因素在於散熱,未來規模應用關鍵更在於有效降低使用成本。相比於傳統風冷,液冷散熱技術的應用雖然會增加一定的初期投資,但可透過降低執行成本,能夠讓企業更快回收投資、實現盈利。
那麼,液冷伺服器的市場規模又有多大呢?
隨著資料中心綠色化發展成為趨勢,近年來國內液冷伺服器市場迎來爆發式增長。
2022年中國液冷伺服器市場規模達73億元,同比增長189.9%。2023年上半年,中國液冷伺服器市場規模達到46億元,同比增長 283.3%,全年市場規模預計達到115億元左右。
根據機構預計,2022-2027年,中國液冷伺服器市場年複合增長率將達到54.7%,2027年市場規模將達到682億元。
從下游終端使用者來看,網際網路廠商是2023年上半年液冷伺服器市場的最大買家,佔據出貨量的54%,出現了超出預期的採購力度,並有望在未來幾年中持續加大液冷伺服器的採購力度。
預計2025年網際網路行業液冷資料中心佔比將達到24.0%,金融行業將達到25.0%,電信行業將達到23.0%。其他行業需求由於融入通用資料中心的合作方式,規模相對下降。
在人工智慧行業快速發展的初期階段,我們有理由相信液冷伺服器市場規模的快速增長,並且成為資料中心市場中的主流散熱方式。
那麼,現在都有哪些公司正在積極佈局液冷技術呢?
液冷產業生態涉及產業鏈上中下游,包括上游的零部件等散熱方案提供商、中游的液冷伺服器廠商及下游的算力終端使用者,產業鏈相對清晰。
飛榮達,公司針對伺服器散熱需求,相繼開發了單相液冷模組、兩相液冷模組及特種散熱器等多種伺服器散熱產品。
公司是華為散熱領域核心供應商,其他使用者還包括中興、微軟、思科、浪潮、新華三、超聚變、神州鯤泰及Meta、谷歌等知名伺服器廠商和終端資料使用者。
公司2022年實現營收41.2億元,2013-2022年符合增長率高達28%,連續十年保持高速增長。2023年前三季度營收29.12億元,歸屬淨利潤同比增長4265%,出現明顯好轉。
公司在液冷領域擁有完整的產業鏈佈局,不僅在散熱器件領域擁有較強競爭力,在散熱材料領域也具備強大實力,上下游一體化的產業鏈優勢使得公司受益於液冷市場的增長。
英維克,公司是國內領先的精密溫控節能解決方案和產品提供商,在冷板、浸沒等液冷技術平臺方面長期持續投入。
2023年7月29日,公司作為液冷領域的唯一企業在英特爾大灣區科技創新中心開幕典禮上,與英特爾簽署專案合作備忘錄,加快推進液冷解決方案的推廣。
高瀾股份,公司在伺服器液冷業務擁有三種解決方案:冷板式液冷、浸沒式液冷和集裝箱式液冷,可有效降低大型資料中心的伺服器能耗水平。
曙光數創,公司專注資料中心相關領域20餘年,形成以高效冷卻技術為核心的資料中心繫列化的技術和產品。目前在浸沒式相變液冷技術方面全球領先。
液冷技術也是需要產業鏈上下游緊密合作,需要液冷方案提供商、伺服器廠商、資料中心的協同合作。目前各大伺服器廠商也在積極佈局液冷相關技術。
浪潮資訊,公司作為全球最大的伺服器廠商,積極執行“All in液冷”的公司戰略,目前已經建成亞洲最大的液冷資料中心研發生產基地,年產能超10萬臺,實現了業界首次冷板式液冷整機櫃的大批次交付。
紫光股份(新華三),新華三擁有業內首屈一指的設計服務團隊、多年的液冷資料中心服務經驗以及多個大型液冷資料中心專案案例。公司釋出“ALL in GREEN”戰略,推出全棧液冷解決方案。
中科曙光,公司在2011年開創了中國液冷行業的先河,積極拓展液冷儲存市場,打造存算一棧式液冷方案。
當然,作為一項新技術,發展的初期階段也難免存在著行業產品規範化程度較低、成本較高等諸多問題,但是液冷作為資料中心的下一代散熱技術的必然選擇,發展前景依然值得樂觀應對。