01

背景介紹

ChatGPT（Chat Generative Pretrained Transformer），是由美國(guó)高科技公司OpenAI 研發(fā)的聊天機(jī)器人程序。該產(chǎn)品在2022年11月30日發(fā)布。ChatGPT技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)算力的飛速發(fā)展。

全球算力高速發(fā)展態(tài)勢(shì)

， 2021年，全球計(jì)算設(shè)備算力總規(guī)模達(dá)到615EFlops，增速44%。2030年，有望增至56ZFlops， CAGR達(dá)到65%， 其中智能算力由232EFlops增至52.5ZFlops， CAGR超過(guò)80%；算力翻倍時(shí)間明顯縮短；計(jì)算大模型出現(xiàn)后，帶來(lái)了新的算力增長(zhǎng)趨勢(shì)，平均算力翻倍時(shí)間為9.9個(gè)月。

02

散熱需求升級(jí)

算力提升的背后是芯片必須具備更高計(jì)算效率，因而必然伴隨芯片能耗的加大，導(dǎo)致電子器件工作過(guò)程中的溫度升高。傳統(tǒng)芯片中，用于冷卻的體積占98%，只有2%用于計(jì)算運(yùn)行，但是依然很難解決現(xiàn)在存在的散熱問(wèn)題，隨著芯片性能的持續(xù)快速提升，散熱問(wèn)題將愈加突出。

（來(lái)源：《基于大功率密度熱源的芯片級(jí)微流道散熱技術(shù)研究》）

03

高效散熱手段

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，液體的導(dǎo)熱性能是傳統(tǒng)風(fēng)冷效果的15-25倍，隨著ChatGPT的出現(xiàn)，算力表現(xiàn)出的爆發(fā)式提升，散熱面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。液冷有望代替風(fēng)冷從而可以實(shí)現(xiàn)更加高效的散熱效果。而在冷卻介質(zhì)的選擇上，也進(jìn)一步趨于選擇冷卻效率更好的冷卻介質(zhì)。

（來(lái)源：騰訊、浙商證券研究所）

04

政策導(dǎo)向

在國(guó)家“雙碳”政策的背景下，數(shù)據(jù)中心的PUE指標(biāo)不斷降低。算力的持續(xù)增加，意味著硬件部分的能耗也在持續(xù)提升；在保證算力運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，只有通過(guò)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。

（來(lái)源：騰訊、浙商證券研究所）

05

液冷散熱方式

目前風(fēng)冷技術(shù)是數(shù)據(jù)中心最為成熟和應(yīng)用最為廣泛的冷卻方案之一。風(fēng)冷技術(shù)存在低密度和相對(duì)較低的散熱能力的不足。這對(duì)于高性能計(jì)算（HPC）應(yīng)用尤為明顯。因此液冷技術(shù)是芯片散熱重要方案之一，有望成為未來(lái)主流。液冷技術(shù)中涵蓋冷板、浸沒(méi)、噴淋等。當(dāng)前來(lái)看， 冷板式和浸沒(méi)式較噴淋式發(fā)展相對(duì)成熟。

（來(lái)源：《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)》 ）

液冷是通過(guò)液體代替空氣，把 CPU、內(nèi)存等 IT 發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱量帶走，液冷具有低能耗、高散熱、低噪聲等優(yōu)勢(shì)。按冷卻原理，冷板式、浸沒(méi)式和噴淋式是目前液冷的 3 種主要部署方式。其中，浸沒(méi)式和噴淋式液冷等為接觸式液冷，冷卻液體與發(fā)熱器件直接接觸。

（來(lái)源：《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)》 ）

06

市場(chǎng)規(guī)模

參考IDC數(shù)據(jù)，2021年全球AI服務(wù)器市場(chǎng)容量達(dá)到156億美元，預(yù)計(jì)到2025年達(dá)到318億美元，CAGR達(dá)到19.5%。2021年中國(guó)AI服務(wù)器市場(chǎng)容量達(dá)到350億元，預(yù)計(jì)在2025年中國(guó)AI服務(wù)器市場(chǎng)容量將會(huì)達(dá)到702億元，CAGR達(dá)到19.0%，有望進(jìn)一步加速拉動(dòng)液冷行業(yè)的市場(chǎng)的增長(zhǎng)。其中浸沒(méi)式液冷憑借其優(yōu)良的制冷效果，市場(chǎng)份額將快速提升。

（來(lái)源：IDC、國(guó)際在線、浙商證券研究所 ）

07

行業(yè)動(dòng)態(tài)

算力的提升帶來(lái)更高的散熱需求，因此有望帶來(lái)芯片級(jí)液冷行業(yè)需求的爆發(fā)。目前國(guó)內(nèi)液冷解決方案廠商，以及冷卻液廠商、 服務(wù)器廠商、交換路由器廠商等也都積極參與進(jìn)來(lái)。數(shù)據(jù)中心液冷有望進(jìn)入規(guī)模部署階段，行業(yè)空間廣闊，多家上市公司已開(kāi)始布局。

（來(lái)源：浙商證券研究所）

08

總結(jié)

憑借高效制冷、技術(shù)成熟、成本優(yōu)勢(shì)，液冷尤其是浸沒(méi)式液冷的發(fā)展前景毋庸置疑，但想要實(shí)現(xiàn)繼續(xù)推動(dòng)技術(shù)的突破創(chuàng)新，推進(jìn)相關(guān)解決方案的進(jìn)步，需要整個(gè)行業(yè)的共同努力，這包括技術(shù)的發(fā)展以及與其他節(jié)能技術(shù)的結(jié)合，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定與完善等，需要行業(yè)領(lǐng)軍者在技術(shù)上進(jìn)行新的突破。液冷行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，將有效推動(dòng)行業(yè)規(guī)范化的發(fā)展，也為數(shù)據(jù)中心液冷的發(fā)展指出方向，為液冷的研發(fā)提供有力的支撐，為液冷接下來(lái)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，從而進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)據(jù)中心液冷在高效制冷、節(jié)能減碳方面的作用，實(shí)現(xiàn)國(guó)家的“雙碳”目標(biāo)。

END

★平臺(tái)聲明

部分素材源自網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。分享目的僅為行業(yè)信息傳遞與交流，不代表本公眾號(hào)立場(chǎng)和證實(shí)其真實(shí)性與否。如有不適，請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)處理。歡迎參與投稿分享！

審核編輯黃宇