當(dāng)前全球AI智算需求高速增長,,高密、高算力等多樣性算力基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)發(fā)展,,推動制冷新需求,。同時,在“雙碳”背景下,,政府部門對數(shù)據(jù)中心PUE(電能利用效率)要求越來越高,。 液冷服務(wù)器在技術(shù)、政策和需求的帶動下迎來強(qiáng)勁的驅(qū)動力,。 IDC數(shù)據(jù)顯示2022年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模達(dá)72億元,,yoy +190%,未來5年CAGR有望達(dá)57%,。#液冷##服務(wù)器##數(shù)據(jù)中心# 關(guān)注樂晴,,洞悉產(chǎn)業(yè)格局! 液冷行業(yè)概覽液冷技術(shù)的出現(xiàn),,相較于風(fēng)冷系統(tǒng)其從根本上改善了主設(shè)備的散熱形式,,更能滿足高密機(jī)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(diǎn),。 但當(dāng)前液冷技術(shù)尚存在生態(tài)不完善,、投資成本高等問題。各家產(chǎn)品形態(tài)各異,,產(chǎn)品規(guī)范化程度較低,,機(jī)柜與服務(wù)器深度耦合,尚無統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn),,難以標(biāo)準(zhǔn)化,、規(guī)模化推廣應(yīng)用,。 由于零部件精密度,、材料工藝要求更高,,因此液冷系統(tǒng)初期成本比風(fēng)冷更高,。 數(shù)據(jù)中心液冷原理圖: 從液冷技術(shù)來看,主要細(xì)分為冷板式液冷,、浸沒式液冷和噴淋式液冷,。 技術(shù)路線選擇方面,,冷板式液冷與單相浸沒式液冷各有優(yōu)劣,生態(tài)均需完善,,兩者演進(jìn)均尚需時日,,未來一定時間內(nèi)將并存發(fā)展,為當(dāng)前業(yè)內(nèi)發(fā)展主流,。 目前國內(nèi)高密度的云數(shù)據(jù)中心以及智算中心主要以冷板式液冷為主,,超算中心主要以浸沒式液冷為主。 浸沒式液冷是一種完全將服務(wù)器浸泡在冷卻液中的散熱技術(shù),,其中所有的發(fā)熱元件熱量直接傳遞給冷卻液,,通過冷卻液循環(huán)流動或蒸發(fā)冷凝相變來進(jìn)行散熱。 浸沒式液冷可以進(jìn)一步分為單相浸沒式液冷和相變浸沒式液冷兩種方式,,其中單相浸沒式液冷采用冷卻液循環(huán)流動的方式進(jìn)行散熱,,而相變浸沒式液冷則通過冷卻液的相變來實(shí)現(xiàn)散熱,控制要求更高,。 相較于冷板式和噴淋式,,浸沒式液冷是直接接觸的制冷方式,更大程度利用液體的比熱容特點(diǎn),,制冷效率更高,。 未來,考慮到對服務(wù)器改變形態(tài)的大小以及綜合成本等,,在服務(wù)器熱力密度為15-20KW階段,,冷板式液冷對于服務(wù)器的形態(tài)變化相對較小、冷卻液環(huán)節(jié)占比較低,,環(huán)保等方面有望優(yōu)先采用,。 隨著數(shù)據(jù)中心算力需求的提升和降低PUE值政策的推進(jìn),浸沒式液冷的滲透率有望不斷提升,。 液冷產(chǎn)業(yè)鏈液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚不成熟,,還需上下游協(xié)同推進(jìn)。 目前業(yè)內(nèi)還沒有服務(wù)器與機(jī)柜的統(tǒng)一接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),,由于機(jī)柜與服務(wù)器需要深度耦合,,而各家服務(wù)器設(shè)備、冷卻液,、制冷管路,、供配電等產(chǎn)品形態(tài)各異,不同廠家產(chǎn)品接口不同,、不能互相兼容,,勢必限制競爭,影響產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,,因此需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同推進(jìn),。 液冷產(chǎn)業(yè)生態(tài)涉及產(chǎn)業(yè)鏈上中下游,,包括上游的產(chǎn)品零部件提供商、中游的液冷服務(wù)器提供商及下游的算力使用者,。 液冷產(chǎn)業(yè)鏈: 液冷市場格局全球液冷市場方面,,谷歌、微軟,、英特爾,、IBM、HP等公司已經(jīng)在液冷技術(shù)領(lǐng)域有所布局,。 英偉達(dá)明確未來逐步切換液冷方案以適配HGX平臺,。 Supermicro推出適配英偉達(dá)HGXH100的液冷服務(wù)器方案。據(jù)Supermicro數(shù)據(jù),,使用液冷可以幫助IDC節(jié)省40%的電力,。 Supermicro下一代AI服務(wù)器液冷方案: 液冷行業(yè)具有較高的進(jìn)入壁壘,包括技術(shù)壁壘,、人才壁壘和客戶認(rèn)證壁壘,。 液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品的研發(fā)和制造涉及冷卻技術(shù)、制冷系統(tǒng)設(shè)計及仿真技術(shù),、溫濕度解耦控制算法等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域,,要求企業(yè)具備成熟、深入的技術(shù)積累,。 出于安全性,、穩(wěn)定性等考慮,企業(yè)客戶在選擇液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商時通常需要進(jìn)行嚴(yán)格的資質(zhì)驗(yàn)證,。另一方面,,客戶在與液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商建立生產(chǎn)配套關(guān)系后,傾向于維持與現(xiàn)有技術(shù)供應(yīng)商的合作,,不會輕易更換主要供應(yīng)商,,因此先進(jìn)入者具有先發(fā)優(yōu)勢。 國內(nèi)市場中,,部分企業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)積累和沉淀,,已經(jīng)展現(xiàn)出較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢和市場先發(fā)優(yōu)勢,未來行業(yè)內(nèi)有望形成龍頭廠商占據(jù)主要市場份額的競爭格局,。 據(jù)信通院《中國液冷數(shù)據(jù)中心發(fā)展白皮書》對于中國液冷數(shù)據(jù)中心廠商競爭力的研究,,基于產(chǎn)品營收、市占率,、客戶反饋等指標(biāo),,中科曙光、浪潮信息為市場的領(lǐng)導(dǎo)者,華為,、阿里巴巴、聯(lián)想,、英維克,、高瀾股份、維諦技術(shù),、廣東合一,、寧暢等緊隨其后。 IDC發(fā)布的《2022年中國服務(wù)器市場跟蹤報告》顯示:浪潮信息穩(wěn)坐頭部,,第二名為新華三(紫光股份旗下),,此外超聚變(原華為)和中興通訊份額提升明顯,當(dāng)前頭部服務(wù)器廠商包括中科曙光,、工業(yè)富聯(lián)等均有液冷技術(shù)布局,。 2022年,浪潮將“All In液冷”納入公司發(fā)展戰(zhàn)略中,,全棧布局液冷,,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器全產(chǎn)品線支撐液冷,并進(jìn)一步升級液冷智算中心解決方案,,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心PUE<1.1,。目前,浪潮信息已擁有100多項(xiàng)液冷技術(shù)領(lǐng)域核心專利,,并已參與制定數(shù)據(jù)中心液冷相關(guān)設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試規(guī)范,。 中科曙光子公司曙光數(shù)創(chuàng)是浸沒相變液冷領(lǐng)軍企業(yè),冷板液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品-C7000系列是國內(nèi)首款量產(chǎn)的冷板液冷數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品及服務(wù)器冷板散熱套件,。截止2022年,,冷板產(chǎn)品已經(jīng)迭代至第四代產(chǎn)品。22年IPO募集資金近2.3億元用于液冷數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品升級及產(chǎn)業(yè)化研發(fā)項(xiàng)目,。
在2023年算力創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”上,,中國移動,、中國電信、中國聯(lián)通三家基礎(chǔ)電信運(yùn)營企業(yè),,邀請液冷產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)代表企業(yè)共同面向業(yè)界發(fā)布了《電信運(yùn)營商液冷技術(shù)白皮書》,。 白皮書中倡議產(chǎn)業(yè)各方凝聚共識、加強(qiáng)協(xié)作,在技術(shù),、產(chǎn)業(yè),、生態(tài)等方面攻堅(jiān)克難,解決當(dāng)前液冷技術(shù)和產(chǎn)品在接口規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不夠完善,、原創(chuàng)技術(shù)不夠成熟,、產(chǎn)業(yè)生態(tài)不夠健全等系列問題。白皮書中還提到了未來三項(xiàng)重點(diǎn)工作:一是凝聚合力,、加強(qiáng)合作,。加強(qiáng)需求使用單位、生產(chǎn)企業(yè),、高校和研究單位的合作交流,,建立協(xié)同發(fā)展機(jī)制,聯(lián)合攻關(guān),、聯(lián)合試點(diǎn),、聯(lián)合推廣。二是完善標(biāo)準(zhǔn),、推進(jìn)生態(tài),,推進(jìn)接口統(tǒng)一及標(biāo)準(zhǔn)化。三是示范驗(yàn)證,、加快推廣,。打造若干個試點(diǎn)示范,加快測試驗(yàn)證,,形成可復(fù)制,、可推廣的經(jīng)驗(yàn)和做法,推動液冷產(chǎn)業(yè)成熟與規(guī)模應(yīng)用,。 在新一輪人工智能浪潮爆和算力緊缺的背景下,,產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)服務(wù)器廠商、運(yùn)營商以及上游的供應(yīng)商加速協(xié)同合作,,有望推進(jìn)液冷產(chǎn)業(yè)更進(jìn)一步發(fā)展,。 關(guān)注樂晴,洞悉產(chǎn)業(yè)格局,! |
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