通信行業(yè)AI算力網(wǎng)絡(luò)系列報(bào)告15:NVDIAGTC前瞻液冷時(shí)代加速到來_第1頁
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滬深300推薦(維持)相關(guān)報(bào)告%0望催生新場(chǎng)景》2024-03-11已突破傳統(tǒng)風(fēng)冷系統(tǒng)最佳散熱范疇。受制于單位面積散熱量及散熱效率等客觀因素,液冷成為算力需求爆發(fā)下調(diào)和單機(jī)柜功率增長(zhǎng)的升級(jí)方案。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心液冷滲透率仍處于低位,23-24年產(chǎn)業(yè)鏈各主體加速布局液冷數(shù)據(jù)中心液冷滲透率有望快速提升。GPU、內(nèi)存等發(fā)熱部件的冷板散熱模組,在室內(nèi)與室外環(huán)境中則包含管路、快速接頭、冷量分配單元、外部冷源等。浸沒式液冷將發(fā)熱器件直接浸沒于特制箱體中,機(jī)箱、配電、CDU設(shè)備、管線與支架、足遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)中心的供冷變革。參考冷板式液冷服務(wù)器及機(jī)房溫控結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)液冷市場(chǎng)可分為服務(wù)器內(nèi)部電年國(guó)內(nèi)IDC液冷行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到98.72億元(2023-2028CAGR為敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明2正文目錄散熱效率的有效方案 3 3 33、液冷近期催化不斷,產(chǎn)業(yè)鏈各主體加速推進(jìn)液冷 4 5 6 6 8 8 8 4 5 敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明、NVIDIA下一代DGXAI系統(tǒng)將采用液冷技術(shù),算力時(shí)代液冷逐步成為提升散熱效率的有效方案塊設(shè)計(jì),其芯片面積預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)到1,000mm2-1,5力需求爆發(fā)下調(diào)和單機(jī)柜功率增長(zhǎng)的重點(diǎn)升級(jí)方案。訂單有望大批量釋放,帶動(dòng)未來3-5年內(nèi)國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明43、液冷近期催化不斷,產(chǎn)業(yè)鏈各主體加速推進(jìn)液冷技術(shù)研發(fā)與交流英維克、申菱環(huán)境、高瀾股份、佳力圖等針對(duì)AI技術(shù)發(fā)展等議題展開技術(shù)研討與交流,助力數(shù)據(jù)中心液冷溫控方案加速落地。催化3:NVIDIAGTC2024即將召開,有望帶敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明5二、二、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)主體液冷布局情況產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)廠商名稱液冷布局重要進(jìn)展芯片廠商與維諦技術(shù)達(dá)成合作,共同為Gaudi3AI加速芯片開發(fā)液冷解決方案NVIDIA2022年5月,推出基于直接芯片冷卻技術(shù)(Direct-to-Chip)的A10080GBPCIe液冷GPU;2023年6月,與維諦等行業(yè)伙伴共同嘗試構(gòu)建混合液體冷卻方案;2023年7月,與臺(tái)積電、高力等廠商合作,開發(fā)AIGPU浸沒式液冷系統(tǒng);2024年3月,維諦已與NVIDIA專家團(tuán)隊(duì)共同完成GPU型高密數(shù)據(jù)中心液冷方案研發(fā)測(cè)試Google2018年TPUv3POD首次采用液冷技術(shù);2021年TPUv4封裝和PCB中帶有4個(gè)液冷封裝;2023年發(fā)布新一代TPUv5p,在高密度算力的加持下,液冷技術(shù)方案有望全面鋪開服務(wù)器廠商華為2019年4月,華為正式發(fā)布FusionServerPro智能服務(wù)器,采用全液冷機(jī)柜解決方案,單個(gè)機(jī)柜最大可支持65kW散熱能力;昇騰算力集群方面,華為昇騰Atlas900PoD同樣采用全液冷散熱模式,整體PUE可≤1.15中科曙光公司冷板式液冷可用于中、高密度數(shù)據(jù)中心,浸沒式液冷可用于高密度數(shù)據(jù)中心(單機(jī)柜18-30kW)建設(shè);曙光數(shù)創(chuàng)位列國(guó)內(nèi)液冷基礎(chǔ)設(shè)施部署份額第一,青島產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基地可實(shí)現(xiàn)核心液冷產(chǎn)品100%中興通訊CPU層面聯(lián)合Intel將三維立體真空腔均熱板(3DVC)散熱技術(shù)引入服務(wù)器散熱設(shè)計(jì)中;冷板式液冷提供微通道冷板、大浮動(dòng)冷板等多種冷板方案;浸沒式液冷提供不同類型工質(zhì)浸沒式液冷解決方案紫光股份(新華三)可提供全計(jì)算平臺(tái)液冷服務(wù)器產(chǎn)品(包含通用計(jì)算平臺(tái)、異構(gòu)計(jì)算平臺(tái))、液冷交換機(jī)等ICT分布式/集中式CDU的液冷數(shù)據(jù)中心整體解決方案浪潮信息已擁有500余項(xiàng)液冷技術(shù)領(lǐng)域核心專利,參與制定與發(fā)布10余項(xiàng)冷板式液冷、浸沒式液冷相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);公司“天池”生產(chǎn)基地可實(shí)現(xiàn)冷板式液冷整機(jī)柜的大批量交付,整體交付周期在5-7天,年產(chǎn)量可達(dá)10萬臺(tái)IDC企業(yè)潤(rùn)澤科技2021年初便攜手電信運(yùn)營(yíng)商、國(guó)內(nèi)知名互聯(lián)網(wǎng)廠商進(jìn)行液冷智算中心項(xiàng)目合作,2021年底相關(guān)合作成果正式投產(chǎn);2023年8月末,公司A-11液冷智算中心開始正式上架,2個(gè)月上架率超70%,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)IDC機(jī)房;公司后續(xù)廊坊B區(qū)也將借鑒已投運(yùn)液冷數(shù)據(jù)中心經(jīng)驗(yàn),整體支持21.5-50kW機(jī)柜互聯(lián)網(wǎng)廠商阿里巴巴2016年,阿里云推出首款商用浸沒式液冷服務(wù)器;2017年,阿里巴巴建立起互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)全球首個(gè)浸沒式液冷服務(wù)器集群,并于2018年在張北數(shù)據(jù)中心進(jìn)行規(guī)?;渴?;2020年,阿里巴巴首座5A級(jí)綠色等級(jí)浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心落地,2021年二期項(xiàng)目正式封頂字節(jié)跳動(dòng)2021-2023年,字節(jié)跳動(dòng)著力推進(jìn)液冷技術(shù)的研發(fā)與試點(diǎn);2023年起,公司基于對(duì)于成本和TCO的平衡,全面推進(jìn)“風(fēng)液兼容”新型制冷方案的研發(fā),當(dāng)前,冷板式液冷已成為字節(jié)跳動(dòng)的主要技術(shù)方案騰訊騰訊云在IceLake產(chǎn)品發(fā)布時(shí)期就已經(jīng)與Intel展開液冷相關(guān)的合作;騰訊主要采用冷板式液冷技術(shù)打造液冷微模塊數(shù)據(jù)中心,通過產(chǎn)品化、模塊化模式,使得液冷模塊快速批量化部署百度2016年實(shí)現(xiàn)基于IntelPurly平臺(tái)的CPU液冷服務(wù)器落地;2018年液冷AI服務(wù)器集X-MAN2.0正式亮相,并于2022年成功迭代至X-MAN4.0;2023年全棧自研“靈犀”液冷系統(tǒng),立足于AIDC應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)了單芯片解熱能力1,200W以上、支持單機(jī)柜整體功率100kW以上,滿足IT側(cè)迭代需求運(yùn)營(yíng)商三大運(yùn)營(yíng)商2023年開展技術(shù)驗(yàn)證;2024年開展規(guī)模測(cè)試,新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中10%規(guī)模試點(diǎn)應(yīng)用液冷技術(shù);2025年開展規(guī)模應(yīng)用,50%以上數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目應(yīng)用液冷技術(shù);當(dāng)前整體進(jìn)度符合預(yù)期政府超算中心多數(shù)采用曙光浸沒式液冷方案(如合肥先進(jìn)計(jì)算中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算鄭州中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算成都中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算昆山中心)敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明6智算中心大規(guī)模應(yīng)用液冷解決方案(如長(zhǎng)沙5A級(jí)智算中心、上海臨港智算中心、龍華新型工業(yè)智算中智算中心 降低28%,并可在空間相同的條件下,實(shí)現(xiàn)雙倍計(jì)算敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明公司聯(lián)合Intel等合作伙伴為客戶提式液冷解決方案。2024年2月,公司在MWC24上推出高密度液冷整機(jī)柜敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明4、互聯(lián)網(wǎng)廠商款商用浸沒式液冷服務(wù)器;2017年,阿里巴巴建立起互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)全球年成功迭代至X-MAN4.0,成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大的AI敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算鄭州中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算成都中心、運(yùn)的長(zhǎng)沙5A級(jí)智算中心、上海臨港智算中心、龍華新型工業(yè)智敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明三、液冷市場(chǎng)空間測(cè)算與重點(diǎn)溫控廠商布局三、液冷市場(chǎng)空間測(cè)算與重點(diǎn)溫控廠商布局情況冷板式液冷在服務(wù)器內(nèi)部包含CPU、GPU、內(nèi)存等發(fā)熱部件的冷板散熱模組,境方面,室內(nèi)完成發(fā)熱部件與冷卻液的熱量交換后,形成的熱液經(jīng)CD敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明短期來看,冷板式液冷適合AI時(shí)代下的大規(guī)模應(yīng)用,符合當(dāng)下數(shù)據(jù)中心由風(fēng)冷現(xiàn)出更好的冷卻效果與更低的PUE控制,滿足長(zhǎng)期維度下數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功耗持續(xù)提升的演進(jìn)方向。冷板式浸沒式噴淋式接觸方式間接接觸型直接接觸型直接接觸型改造成本較低較高可維護(hù)性優(yōu)秀較差空間利用率較高最高兼容性未與主板和芯片模塊進(jìn)行直接直接接觸,材料兼容性較差直接接觸,材料兼容性較差冷卻效果較好優(yōu)秀優(yōu)秀安裝便捷程度不改變服務(wù)器主板原有的形態(tài),保留現(xiàn)有服務(wù)器主板,安裝便捷改變服務(wù)器主板原有結(jié)構(gòu),需重新安裝不改變服務(wù)器主板原有的形態(tài),安裝便捷可循環(huán)采用雙路環(huán)狀循環(huán)對(duì)冷凍液實(shí)現(xiàn)二次利用,降低運(yùn)營(yíng)成本通過室外冷卻裝置進(jìn)行循環(huán),降低運(yùn)營(yíng)成本低運(yùn)營(yíng)成本PUE敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)IDC液冷行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到48.31億元(2023-2025CAGR=71.11%2028年國(guó)內(nèi)IDC液冷行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到98.72億元國(guó)內(nèi)-機(jī)房環(huán)境溫控市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算2023E2024E2025E2026E2027E2028E中國(guó)服務(wù)器出貨量(萬臺(tái))373.00394.80413.19431.80450.79470.79中國(guó)AI服務(wù)器出貨量(萬臺(tái))3.0010.0013.0015.6017.9420.63AI服務(wù)器出貨滲透率(%)0.80%2.53%3.15%3.61%3.98%4.38%AI服務(wù)器機(jī)柜液冷滲透率(%)20%35%45%55%60%AI服務(wù)器平均功率(kW)4.05.56.58.0AI服務(wù)器單kW液冷價(jià)值量(萬元)0.700.650.600.500.400.35中國(guó)AI服務(wù)器液冷機(jī)柜市場(chǎng)規(guī)模(億元)1.267.1517.7528.0839.4751.99中國(guó)通用服務(wù)器出貨量(萬臺(tái))370.00384.80400.19416.20432.85450.16通用服務(wù)器機(jī)柜液冷滲透率(%)8%23%通用服務(wù)器平均功率(kW)0.9通用服務(wù)器單kW液冷價(jià)值量(萬元)0.500.420.350.300.250.20中國(guó)通用服務(wù)器液冷機(jī)柜市場(chǎng)規(guī)模(億元)13.3217.7820.1723.4125.3226.92中國(guó)液冷機(jī)房市場(chǎng)規(guī)模(億元)14.5824.9337.9151.4964.7978.91國(guó)內(nèi)-服務(wù)器電子散熱市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算2023E2024E2025E2026E2027E2028EAI服務(wù)器出貨量滲透率(%)0.80%2.53%3.15%3.61%3.98%4.38%中國(guó)AI服務(wù)器出貨量(萬臺(tái))3.0010.0013.0015.6017.9420.63單顆GPU配置液冷板價(jià)格(萬元)0.080.100.100.100.120.12中國(guó)AI服務(wù)器電子散熱-液冷市場(chǎng)規(guī)模(億元)1.928.0010.4012.4817.2219.81國(guó)內(nèi)液冷行業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模16.5032.9348.3163.9782.0198.72敬請(qǐng)閱讀末頁的重要說明3、重點(diǎn)溫控廠商液冷技術(shù)布局情況表4:重點(diǎn)溫控廠商液冷技術(shù)布局情況溫控廠商技術(shù)儲(chǔ)備可提供液冷產(chǎn)品液冷技術(shù)最新進(jìn)展英維克冷板式液冷、浸沒式液冷冷板、管路、快速接頭、漏液檢測(cè)、Manifold、CDU、液冷工質(zhì)、液冷系源等2021年公司全鏈條液冷解決方案便已實(shí)現(xiàn)單機(jī)柜200KW批量交付;2022年公司推出面向不同場(chǎng)景的Coolinside全鏈條液冷6大集成解決方案;2023年7月,公司與Intel簽署項(xiàng)目合作備忘錄,共同推進(jìn)液冷解決方案測(cè)試與推廣;2023年11月,公司發(fā)布XSpace微模塊液冷新產(chǎn)品,滿足高密度、高功率場(chǎng)景及存量數(shù)據(jù)中心改造的多樣化需求;截至2024年3月,公司已完成超過900MW液冷項(xiàng)目交付,并已與超聚變、寧暢、Intel等深度合作,共同推進(jìn)數(shù)據(jù)中心液冷解決方案的測(cè)試與推廣科創(chuàng)新源冷板式液冷、浸沒式液冷--公司已針對(duì)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器核心零部件的散熱需求,進(jìn)行了不同方案的散熱器產(chǎn)品開發(fā)與技術(shù)儲(chǔ)備;2023年7月,公司與霍尼韋爾簽署《合作備忘錄》,就數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虹吸散熱技術(shù)、板換液冷技術(shù)、單相/兩相浸沒式液冷技術(shù)開展合作;為滿足國(guó)內(nèi)主要通信設(shè)備商的服務(wù)器散熱需求,公司已進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)品與技術(shù)儲(chǔ)備,相關(guān)業(yè)務(wù)已進(jìn)入產(chǎn)能規(guī)劃與產(chǎn)線建設(shè)階段公司虹吸式特種散熱模組已實(shí)現(xiàn)向霍尼韋爾的小批量產(chǎn)品供應(yīng),滿足通信設(shè)備商的液冷板已進(jìn)入樣品開發(fā)與產(chǎn)能規(guī)劃階段申菱環(huán)境冷板式液冷、浸沒式液冷散熱冷源、ACM-CDU、智能控制系統(tǒng)、預(yù)制化輸送管網(wǎng)、Manifold等公司自2011年便開始研究數(shù)據(jù)中心液冷散熱技術(shù),與浪潮信息等合作完成定制液冷服務(wù)器及液冷散熱系統(tǒng)的開發(fā);當(dāng)前公司已實(shí)現(xiàn)近萬臺(tái)液冷機(jī)組的商業(yè)交付,解決方案包含冷板式液冷、 浸沒式液冷,成功應(yīng)用于超算中心、海外數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營(yíng)商液冷機(jī)房項(xiàng)目截至2022年底,公司數(shù)據(jù)中心液冷產(chǎn)品累計(jì)交付超500MW;公司通過定增項(xiàng)目建設(shè)全新的液冷制造基地,預(yù)計(jì)將于2024年投產(chǎn)(其中包含第二基地新增約10億元產(chǎn)能,面向公司數(shù)據(jù)中心、儲(chǔ)能溫控業(yè)務(wù))網(wǎng)宿科技浸沒式液冷液冷機(jī)柜、專用冷卻液、R410A冷媒冷卻系統(tǒng)、集成的柜體監(jiān)控系統(tǒng)2013年首套液冷樣機(jī)投入使用;2015年液冷產(chǎn)品正式投入商用階段。公司浸沒式液冷產(chǎn)品已覆蓋云計(jì)算、科研教育、游戲動(dòng)漫、視頻渲染、超算中心、高校等領(lǐng)域?qū)I(yè)用戶;2022年11月,綠色云圖攜手戴爾科技,在第五屆進(jìn)博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示新型液冷機(jī)柜及液冷解決方案;2023年2月,綠色云圖與戴爾科技簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,聚焦浸沒式液冷產(chǎn)品研發(fā)與市場(chǎng)推廣;2023年12月,公司正式發(fā)布《數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷系統(tǒng)單相冷卻液技術(shù)指標(biāo)和測(cè)試方法》,填補(bǔ)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)空白,進(jìn)一步推動(dòng)浸沒式液冷技術(shù)落地;2024年3月,綠色云圖與Intel簽署合作協(xié)議,雙方將基于Intel下一代BirchStream平臺(tái),共同研發(fā)數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷系統(tǒng)高瀾股份冷板式液冷、浸沒式液冷浸沒式液冷Tank、CDU(含控制系統(tǒng))、水分配與冷卻塔2020年公司成立控股子公司高瀾創(chuàng)新科技,成功研制冷板式液冷、浸沒式液冷、集裝箱液冷數(shù)據(jù)中心三大類產(chǎn)品,并成為頭部互聯(lián)網(wǎng)廠商溫控供應(yīng)2022年8月,公司與國(guó)內(nèi)GPU廠商芯動(dòng)科技簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議;截至2023H1,公司數(shù)據(jù)中心液冷及儲(chǔ)能液冷在手訂單總額達(dá)1.92億元同飛股份冷板式液冷、浸沒式液冷CDU、環(huán)形管路和Manifold終端等2022年7月,公司宣布與超聚變合作,加強(qiáng)數(shù)據(jù)中心溫控領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā);2022年11月,公司在C

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