四川大決策投顧 摘要:在AI算力爆發(fā)驅(qū)動(dòng)下,高端GPU單卡功耗突破1400W,傳統(tǒng)風(fēng)冷已無法滿足散熱需求,液冷成為高密度制冷的必然選擇。當(dāng)前行業(yè)在政策強(qiáng)制(如PUE≤1.25)、算力剛需及TCO(綜合成本)優(yōu)勢(shì)的三重驅(qū)動(dòng)下,加速向產(chǎn)業(yè)化落地推進(jìn),2025-2027年將是技術(shù)滲透與業(yè)績(jī)兌現(xiàn)的關(guān)鍵窗口期。
1.算力發(fā)展帶動(dòng)散熱需求提升,推動(dòng)液冷成為標(biāo)配
隨著 AI 技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)算力的需求預(yù)計(jì)呈現(xiàn)出指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。算力快速提升導(dǎo)致芯片熱設(shè)計(jì)功耗持續(xù)攀升,散熱需求迫在眉睫。AI 處理器較傳統(tǒng)處理器功耗大幅提升。隨著 AI 處理器功率的提升,推動(dòng)整體服務(wù)器機(jī)柜的功耗亦明顯增大。華為 Atlas 900 A2 PoD 最大功耗為 50.5kW;2024 年 GTC 大會(huì)上英偉達(dá)發(fā)布的 NVL72 服務(wù)器功耗預(yù)計(jì)達(dá)到 120kW。
高功耗背景下液冷滲透率有望提升。傳統(tǒng)風(fēng)冷無法勝任高功率機(jī)柜的散熱工作。據(jù)曙光數(shù)創(chuàng)招股書,傳統(tǒng)風(fēng)冷廣泛應(yīng)用于低功率密度的數(shù)據(jù)中心散熱任務(wù)中,而在目前數(shù)據(jù)中心的高功率密度的趨勢(shì)下,風(fēng)冷已難以契合當(dāng)下高效散熱的需求;與此同時(shí),液冷技術(shù)憑借其高比熱容和高導(dǎo)熱性的優(yōu)勢(shì),以及低噪音、高穩(wěn)定性、占地小等特點(diǎn),隨著數(shù)據(jù)中心功率密度的提高,液冷滲透率的提升有望成為重要的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。
在節(jié)能降耗的趨勢(shì)下,各省對(duì)數(shù)據(jù)中心 PUE 提出了明確要求,在保證算力運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下,只有通過降低數(shù)據(jù)中心輔助能源的消耗,才能達(dá)成節(jié)能目標(biāo)下的 PUE 要求。參考陳心拓等《綠色高能效數(shù)據(jù)中心散熱冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)》,數(shù)據(jù)中心能耗中制散熱能耗占比達(dá)到 43%,是數(shù)據(jù)中心輔助能源中占比最高的部分,因此,降低散熱系統(tǒng)能耗能夠極大的促進(jìn) PUE 的降低。液冷作為數(shù)據(jù)中心新興制冷技術(shù),被應(yīng)用于解決高功率密度機(jī)柜散熱需求;與風(fēng)冷系統(tǒng)相比,液冷方案利用液體的高導(dǎo)熱、高傳熱特性,在進(jìn)一步縮短傳熱路徑的同時(shí)充分利用自然冷源,實(shí)現(xiàn)了 PUE 小于 1.25 的節(jié)能效果,而風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心的 PUE 要高于 1.4,已不滿足各地對(duì)數(shù)據(jù)中心 PUE 的要求。
2.液冷產(chǎn)業(yè)鏈
液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)涉及產(chǎn)業(yè)鏈上中下游,包括上游的液冷系統(tǒng)一次側(cè)和二次側(cè)產(chǎn)品零部件提供商、中游的液冷服務(wù)器、液冷交換機(jī)等IT設(shè)備提供商及下游的算力使用者和第三方IDC服務(wù)商。
(1)上游:主要為產(chǎn)品零部件及液冷設(shè)備,包括快速接頭(QDC)、CDU/CDM、電磁閥、浸沒腔體(TANK)、分級(jí)液器(Manifold或RCM或VCDU)、冷卻液、軟管、環(huán)路工藝?yán)涿焦┗仄绻埽↙CM)等組件或產(chǎn)品供應(yīng)商;
(2)中游:主要為液冷服務(wù)器和液冷交換機(jī)等 IT 廠商、芯片廠商以及液冷集成設(shè)施、模塊與機(jī)柜等;
(3)下游:主要為算力使用者和第三方IDC服務(wù)商,主要包括三大電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、第三方IDC服務(wù)商及其他行業(yè)客戶。
3.AI 應(yīng)用拉高算力需求,液冷方案迎來爆發(fā)增長(zhǎng)
AI 推動(dòng) GPU 功率提升,液冷成為制冷必然選擇。據(jù) CDCC 報(bào)道,由于新增 GPU 功率快速提升,制冷成為嚴(yán)重挑戰(zhàn),液冷成為必然的選擇,根據(jù)大廠采用 H100 或以上類型GPU、非 H100 類型 GPU、挖礦和企業(yè)應(yīng)用等場(chǎng)景,綜合來看,2025 年和 2028 年全球范圍內(nèi)采用液冷的數(shù)據(jù)中心凈新增容量預(yù)計(jì)為 2.82GW 和 9.10GW,CAGR 為 47.78%,滲透率從 2025 年的 12%快速提升至 31%。
液冷市場(chǎng)空間廣闊,25-27 年 CAGR 有望達(dá)到 52.3%。目前液冷增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)主要為通算中心和智算中心的新建需求,以及存量通算中心改造需求。1)新建部分:根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2023 年中國通用服務(wù)器出貨量為 449 萬臺(tái),智算服務(wù)器出貨量則為 35.4 萬臺(tái),考慮到通算中心平均功率較低,液冷滲透率較低,智算中心功率較高,滲透率較高,我們預(yù)測(cè) 2025-2027 年新建部分液冷市場(chǎng)規(guī)模從 116.9 億元增長(zhǎng)至 305.1 億元,CAGR 為61.6%。2)改造部分:根據(jù)國家數(shù)據(jù)局口徑測(cè)算,2023 年中國數(shù)據(jù)中心服務(wù)器約為 2700萬臺(tái),其中絕大部分 PUE 值較高,存在改造需求,我們預(yù)測(cè) 2025-2027 年改造部分液冷市場(chǎng)規(guī)模從 33.0 億元增長(zhǎng)至 42.3 億元,CAGR 為13.3%。總體來看,2025-2027 年,我們預(yù)測(cè)中國液冷市場(chǎng)規(guī)模從 149.8 億元增長(zhǎng)至 347.4 億元,CAGR 為 52.3%。
4.液冷投資邏輯與個(gè)股梳理
在AI算力爆發(fā)驅(qū)動(dòng)下,高端GPU單卡功耗突破1400W,傳統(tǒng)風(fēng)冷已無法滿足散熱需求,液冷成為高密度制冷的必然選擇。當(dāng)前行業(yè)在政策強(qiáng)制(如PUE≤1.25)、算力剛需及TCO(綜合成本)優(yōu)勢(shì)的三重驅(qū)動(dòng)下,加速向產(chǎn)業(yè)化落地推進(jìn),2025-2027年將是技術(shù)滲透與業(yè)績(jī)兌現(xiàn)的關(guān)鍵窗口期。
相關(guān)個(gè)股:英維克、曙光數(shù)創(chuàng)、高瀾股份、申菱環(huán)境、同飛股份、依米康、強(qiáng)瑞技術(shù)、飛龍股份。
風(fēng)險(xiǎn)提示:智算中心發(fā)展低于預(yù)期、AI 應(yīng)用發(fā)展不及預(yù)期、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)。
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