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AIDC液冷調(diào)研--涉及英維克/同飛股份/思泉新材/中石科技

所屬地區(qū):臺(tái)灣 發(fā)布日期:2025-09-17
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問(wèn):(略)散熱方案轉(zhuǎn)向液冷的核心驅(qū)動(dòng)因素是什么?
答:(略)GPU設(shè)計(jì)熱功耗不斷提升,伴隨AI技術(shù)發(fā)展算力增加,主流芯片功耗熱流密度持續(xù)攀升,例如GPU散熱設(shè)計(jì)功耗已超800瓦,第三代AI訓(xùn)練模型單機(jī)柜功率密度達(dá)70-200千瓦,(略)散熱上限一般在20千瓦,無(wú)法滿足高功率密度散熱需求,因此液冷方案因散熱效率高成為必然選擇。
問(wèn):(略)線主要分為哪兩類(lèi)?各類(lèi)下有哪些具體方案?
答:(略)線主要分為接觸式和非接觸式兩類(lèi)。其中,接觸式方案主要是浸沒(méi)式,即直接將服務(wù)器泡在礦物油等散熱液體中;非接觸式方案分為冷板式和相變式,冷板式是將金屬冷板貼到GPU上,通過(guò)冷板內(nèi)微通道散熱,相變式是利用氟化液的氣液變化吸熱帶走熱量,未來(lái)當(dāng)功率密度提高到150-200千瓦/個(gè)時(shí),相變式方案(略)場(chǎng)容量。
問(wèn):目前國(guó)內(nèi)液冷方案中冷板式和浸沒(méi)式的占比情況如何?冷板式液冷方案的一次側(cè)和二次側(cè)分別包含哪些設(shè)備,具體運(yùn)作流程是怎樣的?
答:目前國(guó)內(nèi)液冷方案中,冷板式占比約85%,浸沒(méi)式(金模式)占比約15%。冷板式液冷方案的一次側(cè)包括冷卻塔和干冷器,(略)外面;二次側(cè)從CDU(管路匯接設(shè)備)開(kāi)始均在機(jī)房?jī)?nèi)。運(yùn)作流程為:散熱液體經(jīng)CDU分配到液冷機(jī)柜,吸收機(jī)柜熱量后返回一次側(cè)冷卻塔,冷卻塔降低散熱液體溫度后再輸送回CDU,進(jìn)而再次輸送到機(jī)柜,形成循環(huán)。
問(wèn):冷板式液冷方案室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的核心部件分別有哪些?各部件的作用是什么?
答:室內(nèi)側(cè)核心部件及作用:1.冷板,直接貼合到CPU和GPU上,負(fù)責(zé)吸收芯片熱量;2.CDU,起到控制輸送液體到機(jī)柜、分配液體的作用;3.manyford,插在機(jī)柜內(nèi)側(cè)兩根管道,連接CDU和機(jī)柜上的設(shè)備;4.快捷插頭(UUQE),用在機(jī)柜內(nèi),連接GPU和manyford,需防止冷卻液泄露。室外側(cè)核心部件及作用:1.冷卻塔,降低從機(jī)柜返回的散熱液體溫度;2.干冷器,輔助散熱;3.冷水機(jī)組,參與散熱循環(huán),與二次側(cè)CDU(略)
問(wèn):(略)IT建設(shè)成本中的占比大概是多少?
答:一次側(cè)的冷水機(jī)組加上二次側(cè)的CDU等各類(lèi)設(shè)備,(略)IT建設(shè)成本中的占比大概是20%左右。
問(wèn):全球及國(guó)內(nèi)液冷滲透率的現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)情況如何?國(guó)內(nèi)外芯片功耗差異對(duì)液冷滲透率有何影響?
答:從全球范圍看,第三方機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)液冷滲透率有望從目前的21%提升到2028年的43%。國(guó)內(nèi)方面,因國(guó)內(nèi)廠家芯片功耗相對(duì)國(guó)外小,例如寒武紀(jì)MLU590芯片功耗約550瓦,而英偉達(dá)GB200功耗達(dá)2700瓦,目前國(guó)內(nèi)芯片功耗處于風(fēng)冷向液冷升級(jí)的邊界,所以國(guó)內(nèi)主要還是使用風(fēng)冷;但HW早期已采用液冷方案,且其雖單芯片功耗低,但使用芯片數(shù)量多,因此也會(huì)采用液冷方案。
問(wèn):英偉達(dá)GB200向GB300升級(jí)過(guò)程中,機(jī)柜架構(gòu)、單體功率有何變化?
答:英偉達(dá)GB200向GB300升級(jí)過(guò)程中,機(jī)柜架構(gòu)未發(fā)生變化,均包含18個(gè)computertree、9個(gè)switchtree;單體功率有提升,GB200中單張功率是1200瓦,GB300中單張功率上到1400瓦。
問(wèn):以冷板、UUQD、manyford、CDU為例,英偉達(dá)GB200與GB300在這些組件的數(shù)量、成本及整體價(jià)值量上有何差異?
答:1.冷板:GB200中computertree含1塊CPU和2塊GPU,采用1塊大冷板,共需45塊冷板,每塊成本約700美元,價(jià)值量約3萬(wàn)美元;GB300中每個(gè)芯片貼1塊冷板,computertree需6塊小冷板,switchtree方案與GB200一致,共需108塊小冷板和9塊大冷板,小冷板平均價(jià)格約250美元,價(jià)值量提升到3.4萬(wàn)美元附近。2.UUQD:GB200使用144對(duì),每對(duì)價(jià)值量約100美元;GB300使用288對(duì)(數(shù)量翻倍),每對(duì)價(jià)值量提升10美元,整體價(jià)值量增長(zhǎng)顯著。3.manyford:GB200與GB300中價(jià)值量無(wú)變化,均約2.8萬(wàn)美元。4.CDU:?jiǎn)蝹€(gè)CDU價(jià)值量保守估計(jì)3萬(wàn)美元,且隨散熱功耗提升和方案迭代會(huì)非線性增長(zhǎng);整體來(lái)看,GB200中四個(gè)關(guān)鍵液冷組件價(jià)值量不到9萬(wàn)美元,GB300中提升到11萬(wàn)美元多。
問(wèn):第三方機(jī)構(gòu)對(duì)(略)場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)是怎樣的?
答:第三方機(jī)構(gòu)測(cè)算,2025年(略)場(chǎng)空間約75億美元,2028年可達(dá)到150億美元左右,2030年可達(dá)250億美元左右,2025年到2030年的復(fù)合增速約在25%左右。
問(wèn):國(guó)內(nèi)外冷板方案在GPU與液冷板搭配上有何差異?冷板的成本主要來(lái)自哪里,有哪些常用材質(zhì),各材質(zhì)有何特點(diǎn)?
答:搭配差異:英偉達(dá)方案目前是單張GPU對(duì)應(yīng)單張液冷板;國(guó)內(nèi)方案因芯片熱功耗較低,(略)線,即兩塊GPU合用一塊液冷板。冷板成本主要來(lái)自材料成本,常用材質(zhì)有銅、鋁、銅鋁合金復(fù)合材料。材質(zhì)特點(diǎn):銅的導(dǎo)熱性能稍差,但腐蝕性比鋁好,兩種材料目前均有使用,英偉達(dá)或在下一代ruby方案中選擇銅鋁復(fù)合冷板。
問(wèn):液冷板的技術(shù)門(mén)檻主要體現(xiàn)在哪里?相變式液冷板在設(shè)計(jì)上有何難度?
答:液冷板的技術(shù)門(mén)檻主要在微通道的設(shè)計(jì)。相變式液冷板設(shè)計(jì)難度更大,因?yàn)樾枰獙⒗浒迳?jí)分層,即下方為微通道,上方為氣體倉(cāng),這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)工藝要求更高。
問(wèn):在英偉達(dá)GB300供應(yīng)鏈中,冷板環(huán)節(jié)的全球前列廠家及國(guó)內(nèi)主要廠家分別有哪些?這些國(guó)內(nèi)廠家目前的業(yè)務(wù)布局有何規(guī)劃?
答:冷板環(huán)節(jié)全球前列廠家是AVC、雙紅、庫(kù)拉、master等臺(tái)灣廠家,它們對(duì)標(biāo)英偉達(dá)及北美的四家CSP;國(guó)內(nèi)主要廠家是英維克、同飛、飛龍達(dá),它們更多對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)企業(yè),且英維克、同飛目前都在考慮開(kāi)拓(略)場(chǎng)。
問(wèn):CDU的技術(shù)門(mén)檻為何較高?其核心硬件包括哪些,核心指標(biāo)有哪些,各指標(biāo)具體要求是什么?
答:CDU技術(shù)門(mén)檻較高,(略)中承擔(dān)關(guān)鍵的液體控制與分配功能,(略)穩(wěn)定運(yùn)行,是四大組件中能被稱(chēng)之為“設(shè)備”的環(huán)節(jié)。核心硬件包括水泵板、換電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、流量計(jì)。核心指標(biāo)及要求:1.二次側(cè)供液溫度穩(wěn)定性,正常液冷進(jìn)入GPU時(shí)溫度為35度、回水45度,設(shè)計(jì)好的CDU需精準(zhǔn)控制溫度,如進(jìn)液溫度控制在35度或35.1度;2.ATG(溫差控制),一般液冷有10度溫差(35度進(jìn)、45度回),優(yōu)質(zhì)CDU如韋D可在5度溫差(35度進(jìn)、40度回)下仍保證滿制冷量,而國(guó)內(nèi)部分CDU在5度溫差時(shí)換熱量可能衰減;3.系統(tǒng)潔凈度,需解決冷卻液“堵”的問(wèn)題,同時(shí)防止“漏”。
問(wèn):英偉達(dá)在CDU供應(yīng)商選擇上,從GB200到GB300有何變化?
答:GB200中,韋D是英偉達(dá)唯一認(rèn)證的CDU供應(yīng)商;GB300中,因英偉達(dá)想更聚焦主業(yè)、關(guān)注柜內(nèi)產(chǎn)品,對(duì)外呈現(xiàn)參考方案,引入了更多供應(yīng)商,包括韋D、庫(kù)拉、master、保德、臺(tái)達(dá)等,其中不少是中國(guó)臺(tái)灣和中國(guó)大陸的廠家。
問(wèn):在UQD和manyford環(huán)節(jié),英偉GB200與GB300在供應(yīng)商選擇上有何變化?
答:UQD環(huán)節(jié):GB200中主要供應(yīng)商是北美企業(yè)如CPC、Parker;GB300中主要供應(yīng)商變?yōu)閏hamaster、MVC、利敏達(dá)等。manyford環(huán)節(jié):GB200中以庫(kù)拉、master、AVC為主;GB300中新增了臺(tái)達(dá)、富士康。
問(wèn):國(guó)內(nèi)在冷板、UQD(略)?
答:(略)包括英維克、思泉、中石、遠(yuǎn)東;UQD(略)有川環(huán)等。
問(wèn):匯報(bào)給出的投資建議包括哪幾個(gè)方向?各方向推薦的標(biāo)的有哪些?
答:投資建議包括四個(gè)方向:1.全鏈條解決方案供應(yīng)商,推薦英維克、川潤(rùn)股份;2.冷板供應(yīng)商,推薦思泉新材;3.UQD環(huán)節(jié),建議關(guān)注川環(huán)科技;4.室外側(cè)冷水機(jī)組供應(yīng)商,推薦冰輪環(huán)境。
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