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算力井喷之下…“人工智能领域AIGC”、“ChatGPT”、“数据特区”、“东数西算”、“数据中心”可以说是2023年最热的概念算力提升的背后处理器的功耗越来越高想发挥出处理器的最高性能需要更高的散热效率。
算力井喷之下随之将带来数据中心单机功率密度提升与能耗攀升传统的风冷已无法满足日益增长的散热需求液冷技术重要性进一步凸显AI服务器的高算力密度让“液冷”成为兼具性价比和高效的温控手段。
2022年被誉为国内的“液冷元年”在曙光数创、华为超聚变、联想集团、阿里云、浪潮信息、宁畅等知名数字基础设施厂商引领下行业上下游企业纷纷入局。 液冷技术是指使用液体取代空气作为冷媒与发热部件进行热交换带走热量的技术液冷技术就是直接将液体冷却系统导入服务器内部散热或把服务器直接放入冷却液中。热量通过液冷主机传递再通过室外冷却塔将热量散发到空气中。
液冷VS传统风冷 功率密度低的传统服务器采用风冷。 密度为10kW/机架时风冷成本与液冷持平。 密度达到40kw/柜时液冷每瓦降温投资成本比风冷少1美元。 AI集群算力密度普遍达到50kW/柜液冷在未来必然成为主流方案。 从整体冷却架构上讲它成为了一个最简单、最简洁、最极致的解决方案。一般来说 行业将液冷分为直接冷却和间接冷却。 目前直接冷却以浸没式液冷技术为主又可分为相变和非相变两种。间接冷却以冷板式液冷技术为主。冷板式液冷主要方向是为了实现标准化、通用化的应用于一般高密度的数据中心领域而浸没式液冷目前主要集中应用于超高密度数据中心领域。
此前赛迪研究院保守测算2019年中国液冷数据中心的市场规模为261亿元乐观估计为351亿元2025年我国液冷数据中心的市场规模将破1200亿元行业增速保持在30%以上。 一方面液冷技术可以满足CPU、GPU等芯片功率密度攀升下的更高散热要求另一方面国家级自顶向下的能源节约战略和“双碳”规划对能耗大户IDC提出更高的PUE(能源利用率指标)要求(普遍低于1.3东数西算节点要求低于1.25)第三在政府传统客户之外互联网和运营商等商业客户从经济角度开始产生需求。
谁是液冷技术真龙头
液冷数据中心基础设施产业是典型的技术密集型产业需要参与者多年的研发技术沉淀和积极掌握前沿技术且研发费用相对较高对企业的经营负担相对较重因此目前掌握该项技术的国内企业数量较少且主要是华为、阿里巴巴、联想、浪潮信息、广东合一、戴尔中国、维谛技术等非国内上市公司或非上市公司在低/中低/中高密度数据中心领 域公司主要可比公司包括英维克、依米康、佳力图等企业。 NO.1浪潮信息“All in 液冷”
浪潮将“All in 液冷”纳入公司发展战略全栈布局液冷发布全栈液冷产品实现通用服务器、高密度服务器、整机柜服务器、AI 服务器四大系列全线产品均支持冷板式液冷并提供液冷数据中心全生命周期整体解决方案。 NO.2中科曙光部署液冷服务器已达数万台
中科曙光 2011 年投入液冷研发2015 年上线第一批商用冷板式液冷设备其提出的浸没相变液冷技术可使 PUE 最低降至 1.04相比传统风冷数据中心能效比提升 30%。主要液冷产品或布局情况PareStor 液冷存储产品“存算一栈式”液冷方案数 据中心基础设施解决方案GreenLP冷板式液冷配套基础 设施C7000。
NO.3联想集团开创温水水冷技术
在数据中心行业深耕多年的联想集团早在2012年即已发布温水水冷技术。经过不断优化升级联想最新一代海神温水水冷技术PUE可低至1.1 左右实现42% 的节能减排。联想集团为北京大学打造的国内首个温水水冷高性能计算平台未名一号每年为北京大学节省 60 万度电降低 50% 的制冷散热成本。
自 2001 年进军高性能服务器领域联想集团在关键技术领域不断创新技术实力备受认可不仅八次登顶中国高性能计算机 TOP 100 年度数量总份额榜首还连续 9 次蝉联全球高性能计算机 TOP500 榜单制造商份额第一。据透露联想高性能计算已在全球范围内部署超过 5 万个温水水冷节点在高性能计算机系统技术方面已申请国家发明专利 85 项46 项已获授权。 NO.4英维克国内精密温控龙头端到端全链条液冷布局
深耕精密温控领域产品矩阵丰富有Coolinside 液冷机柜及全链条液冷解决方案及BattCool 储能全链条液冷解决方案 2.0。公司推出XGlacier全链条冷板式液冷系统采用集成冷板式液冷技术、高效变频水泵、温水冷却技术达到高效制冷效果同时充分利用自然冷源做到极致节能在主业为制冷设备的供应商中英维克实力较强。 NO.5高澜股份公司服务器液冷业务拥有三种解决方案冷板式液冷、浸没式液冷和集装箱式液冷可有效降低大型数据中心的PUE数据中心总设备能耗/IT设备能耗。
NO.6紫光股份据2023年4月14日投资者活动关系记录表2022年公司发布了H3C UniServer R4900LC G5液冷服务器及以其为核心的液冷系统、新一代超融合UIS8.0、全新绿洲平台2.0等产品和方案。
NO.7佳力图2023年3月3日互动易回复公司拥有多项核心技术包含带封闭式高效冷却循环的通信模块、数据中心冷冻站集中控制系统、机房空调VRF系统、CPU液冷技术、VRF技术在机房空调领域的初级应用等多项在研项目其中CPU液冷技术开发设计目标及主要内容包括1液冷系统的集成2冷板式、浸没式系统的优缺点研究3液冷系统的设计4沸腾换热研究5冷却液冷却研究6液冷系统应用研究。
NO.8曙光数创浸没相变液冷领导者
浸没相变液冷技术为核心竞争力。公司主要现有产品按照技术路径可以分为浸没相变液冷数据中心 基础设施产品、冷板液冷数据中心基础设施产品以及模块化数据中心三大类。 从营收结构来看2019 年-2022H1 公司浸没相变液冷收入占总营收比重分别为 79.74%、69.78%、81.63%、 75.75%2021 年收入同比高增 42.15%至 3.33 亿元。此外浸没液冷产品毛利率保持 40%以上水平。 NO.9阿里云领先单相浸没液冷解决方案
2021 年底公司发布单相浸没液冷解决方案—磐久液冷一体机 Immersion DC 1000 系列包括液冷 A100 一体机、液冷计算一体机、液冷存储一体机具备三大特点1超融合传统的产品就是一台服 务器、交换机而 Immersion DC 1000 系列最核心的是将基础设施散热能力和 IT 设备、网络设备和服 务器进行高效整合融合在一起进行整体交付。2超强算力包括 AI40P存储 3.4P 的超强能力 还有 25.6T AI 互联带宽端口能力高存储、高带宽未来可支撑至少三代技术迭代资源利用率提升 50%。3可在全球仁和气象区域部署实现极致 PUE1.09。
NO.10中兴通讯算网龙头推出ICT液冷一体化方案
中兴通讯拥有全系列服务器及存储产品包括通用服务器、GPU服务器、液冷服务器以及全闪存储产品、混闪存储产品等。
随着对技术不断的积累和创新公司已将液冷技术应用到通讯领域完成单板级、插箱级、机柜级、机房级四个不同维度的液冷技术攻关并推出ICT液冷一体化解决方案实现DC液冷数据中心机房、IT液冷服务器设备、CT液冷路由交换设备一体化集成开发。此外最新发布G5系列服务器产品支持液冷散热采用最新的英特尔®至强®第四代可扩展处理器双路最大支持120核具备高密度算力和异构算力将提供更加强劲的算力支撑。
