據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,，2022年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模為10.1億美元,，滲透率在10%左右,；而到了2027年,，中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模將達(dá)到89億美元,，2022年-2027年復(fù)合增長率為55%,。當(dāng)前,，浸沒式液冷雖然不如冷板式液冷發(fā)展快，但從長遠(yuǎn)角度出發(fā),，隨著單機(jī)柜功率越來越大,，單機(jī)柜突破100KW已經(jīng)“近在眼前”，當(dāng)單機(jī)柜超過80KW,，達(dá)到100KW甚至更大時(shí),，浸沒式液冷的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。

2023年,，在以AI大模型為代表的新一代數(shù)字技術(shù)應(yīng)用不斷涌現(xiàn)的背景下,，各行業(yè)對(duì)算力的需求與日俱增。同時(shí),，作為算力底層支撐的數(shù)據(jù)中心也趁勢逐步向智算中心演進(jìn),，數(shù)據(jù)中心行業(yè)可以說又一次迎來革新,。

而在數(shù)據(jù)中心向著智算發(fā)展的過程中，隨著機(jī)柜功率越來越大,，對(duì)數(shù)據(jù)中心暖通也提出了更高的要求,，傳統(tǒng)的散熱模式已經(jīng)沒辦法解決CPU\GPU的散熱問題，數(shù)據(jù)中心暖通系統(tǒng)也步入了革新的時(shí)代,。

液冷也正成為未來數(shù)據(jù)中心供冷“標(biāo)配”,，市場熱度逐步增加。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,，2022年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模為10.1億美元,，滲透率在10%左右；而到了2027年,，中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模將達(dá)到89億美元,，2022年-2027年復(fù)合增長率為55%。

傳統(tǒng)散熱模式失效

2023年10月份,，六部委聯(lián)合印發(fā)的《算力基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量行動(dòng)計(jì)劃》中明確,，到2025年，算力規(guī)模要超過300EFLOPS,，智能算力占比達(dá)到35%以上，重點(diǎn)行業(yè)的核心數(shù)據(jù),、重要數(shù)據(jù)的災(zāi)備覆蓋率要達(dá)到百分之百,，每個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域要打造30個(gè)應(yīng)用標(biāo)桿等。

據(jù)統(tǒng)計(jì),，截至2023年上半年,，全國在用的數(shù)據(jù)中心總規(guī)模超過760萬標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，算力總規(guī)模達(dá)到了197EFLOPS,，已經(jīng)位居全球第二,。新增的算力設(shè)施中，智能算力的占比超過了50%,，成為了增長的新熱點(diǎn),。

顯然，未來智算中心將成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的“主力軍”,，而數(shù)據(jù)中心也必將從原先的“存儲(chǔ)中心”向著“計(jì)算中心”轉(zhuǎn)變,，中國信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所所長何寶宏曾表示，現(xiàn)階段,，數(shù)據(jù)中心的核心使命是算力的供給,，而不再是存儲(chǔ)能力的供給。

在這個(gè)轉(zhuǎn)變的過程中,，隨著越來越多以GPU為核心的智算中心的落地,，數(shù)據(jù)中心的能耗,，以及產(chǎn)生的熱量也必將越來越多。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，以Intel,、英偉達(dá)等主要芯片制造商的產(chǎn)品為例，目前主流系列處理器功耗已達(dá)350~400TDP/W,。這還僅是CPU的功耗,，而GPU的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于CPU，以英偉達(dá)H800為例,，其功率密度可達(dá)700TDP/W,。并且，隨著摩爾定律逐漸失效,，在后摩爾定律時(shí)代下,，芯片算力與其功耗仍將大幅提升。

與此同時(shí),，數(shù)據(jù)中心作為高載能行業(yè)的屬性,，在“雙碳”戰(zhàn)略的引導(dǎo)下，推進(jìn)節(jié)能減排,，降低PUE（Power Usage Effectiveness,，電源使用效率），實(shí)現(xiàn)碳中和,，也是必須之舉,。

據(jù)科智咨詢測算，以運(yùn)行PUE為1.57的數(shù)據(jù)中心為例,，IT設(shè)備能耗占比達(dá)63.7%,，為數(shù)據(jù)中心最大，其次就是制冷系統(tǒng)能耗,，占比可達(dá)27.9%?，F(xiàn)階段，隨著數(shù)據(jù)中心的計(jì)算能力和功率密度不斷增加,，傳統(tǒng)的風(fēng)冷技術(shù)已逐漸無法滿足高效散熱的需求,。

數(shù)據(jù)中心采用傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)散熱上限一般為單機(jī)柜20KW，在高密度部署流行的當(dāng)下,，單機(jī)柜功率也逐步攀升,，萬國數(shù)據(jù)中國區(qū)聯(lián)席總裁梁艷曾表示，現(xiàn)階段,，國內(nèi)很多大廠單機(jī)柜密度已達(dá)到70~100KW,。顯然，傳統(tǒng)風(fēng)冷已經(jīng)難以滿足高密度部署的需求,。

無獨(dú)有偶,，科華數(shù)據(jù)數(shù)通高級(jí)副總裁,、數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)總經(jīng)理鄒建忠也曾對(duì)鈦媒體表示，當(dāng)下數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功率越來越大,，傳統(tǒng)的散熱模式已經(jīng)沒辦法解決CPU\GPU的散熱問題,。

寧暢信息產(chǎn)業(yè)有限公司總裁秦曉寧也曾公開表示，在大模型快速發(fā)展的當(dāng)下,，用戶側(cè)機(jī)柜的功率越來越高,，與之相對(duì)應(yīng)的，對(duì)機(jī)柜散熱的要求也越來越大,?！芭c此同時(shí)，在‘雙碳’目標(biāo)的引導(dǎo)下,，傳統(tǒng)風(fēng)冷顯然已經(jīng)不足以滿足數(shù)據(jù)中心PUE要求,，液冷已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心必選項(xiàng)?！鼻貢詫帍?qiáng)調(diào),。

在此背景下，數(shù)據(jù)中心亟需暖通技術(shù)亟需革新,，需要一項(xiàng)新的制冷技術(shù)幫助數(shù)據(jù)中心在滿足用戶對(duì)算力與日俱增的需求的同時(shí),，有序推進(jìn)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)碳中和。

液冷技術(shù)作為一種新興的散熱解決方案,，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,。據(jù)了解，僅采用傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)的數(shù)據(jù)中心PUE極限值為1.25,，而采用液冷技術(shù)后，數(shù)據(jù)中心PUE值可低于1.1,。

“長線”浸沒式,，“短線”冷板式.....液冷布局逐漸清晰

液冷在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展并不是新鮮事，自從“雙碳”提出以后,，液冷相關(guān)技術(shù)就得到了數(shù)據(jù)中心行業(yè)的高度關(guān)注,，但在2023年，隨著對(duì)算力需求的激增,，機(jī)柜功率的進(jìn)一步提升,，以及液冷產(chǎn)業(yè)不斷成熟，液冷技術(shù)才真正開始在數(shù)據(jù)中心行業(yè)切實(shí)落地,。

根據(jù)IDC發(fā)布的《中國半年度液冷服務(wù)器市場（2023上半年）跟蹤》報(bào)告,，中國液冷服務(wù)器市場在2023年仍將保持快速增長。2023上半年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模達(dá)到6.6億美元,，同比增長283.3%,，預(yù)計(jì)2023年全年將達(dá)到15.1億美元,。浪潮信息數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品部副總經(jīng)理李金波表示，據(jù)測算,，到2025年中國液冷數(shù)據(jù)中心市場滲透率將超20%,。

快速增長的液冷為數(shù)據(jù)中心提供了更可靠、更低碳的供冷方式的同時(shí),，由于液冷技術(shù)的細(xì)分供冷方式,，也帶來行業(yè)內(nèi)關(guān)于哪種液冷技術(shù)更適合數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的討論。

據(jù)了解,，液冷技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心中主要有三種,，即：冷板式液冷、浸沒式液冷和噴淋式液冷,。其中,，浸沒式液冷又分為單相浸沒式和相變浸沒式兩種；冷板式液冷又按照不同場景可分為芯片級(jí),、機(jī)柜級(jí)等,。

以目前包括浪潮信息、寧暢,、阿里云,、曙光等中國液冷行業(yè)頭部玩家的布局，以及數(shù)據(jù)中心應(yīng)用情況來看,，冷板式液冷與浸沒式液冷屬于未來比較可行的液冷路徑,。

其中，冷板式液冷是在熱源上覆一塊水冷板,，完全阻隔了冷卻液與電子器件之間的直接接觸,。使用泵和管道將冷卻液送至與電子部件接觸的冷板上來傳遞熱量，通過液體流動(dòng)把熱量帶走,。

冷板主要覆蓋CPU,、GPU、DIMM等核心發(fā)熱部件,，即“把錢花在刀刃上”,，對(duì)于其他部分的散熱，冷板式液冷通常需要風(fēng)冷精密空調(diào)來輔助冷卻,，也因此,，相比于將服務(wù)器全部浸泡在冷卻液中來散熱的浸沒式液冷，冷板式液冷的PUE會(huì)較高,。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示,，2023上半年，中國液冷服務(wù)器市場中，冷板式占比達(dá)90%,。

與冷板式液冷不同,，浸沒式液冷則是醬IT硬件設(shè)備直接浸入充滿絕緣性冷卻液（目前比較常見的是氟化液）的密閉容器中，電子組件產(chǎn)生的熱量直接傳導(dǎo)至氟化液,。

單相浸沒式液冷系統(tǒng)的浸沒機(jī)柜設(shè)計(jì)更為簡單,，氟化液更易操作、維護(hù),。與相變浸沒式液冷相比,，單相浸沒式液冷在材料兼容性和循環(huán)中污染物上的隱患也更少。

相變浸沒式液冷系統(tǒng)則是通過沸騰過程（通過液相到氣相的變化）,，實(shí)現(xiàn)更高的傳熱效率,，從而實(shí)現(xiàn)更大的功率密度（高達(dá)250至500千瓦/浸沒腔）。此外,，支持相變浸沒式液冷所需的冷卻基礎(chǔ)設(shè)施通常膠簡單,，如果使用干式冷卻器作為一次側(cè)冷卻，無需冷卻水塔等蒸發(fā)降溫設(shè)施,。

以鈦媒體對(duì)于目前業(yè)內(nèi)從業(yè)者的調(diào)查顯示,，因?yàn)榭梢詫?shí)現(xiàn)更高的傳熱效率，以及支持更大功率密度的機(jī)柜,，相變浸沒式液冷相較于單相浸沒式液冷更受“歡迎”,。

在冷板式與浸沒式之間，目前行業(yè)對(duì)冷板式液冷的接受度更高,。李金波對(duì)鈦媒體表示,，相比于浸沒式液冷，冷板式液冷在對(duì)數(shù)據(jù)中心與服務(wù)器架構(gòu)的改造程度,、產(chǎn)業(yè)鏈成熟度,、部件更換運(yùn)維便捷性、初期投資等方面均有顯著優(yōu)勢,。

鄒建忠也曾對(duì)鈦媒體表示,，從投資收益角度來看，浸沒式液冷前期投資太高,，投資收益不如冷板式液冷。不過,，在他看來,，如果是新建機(jī)房，且機(jī)柜功率特別大的情況,，更適合部署浸沒式液冷,。

從現(xiàn)階段技術(shù)和應(yīng)用角度出發(fā)，浸沒式液冷對(duì)元器件及運(yùn)維的要求更高，寧暢信息產(chǎn)業(yè)有限公司副總裁兼首席技術(shù)官趙雷對(duì)鈦媒體表示,，浸沒式液冷需要考慮的因素相較于冷板式液冷更多,，“用戶主要需要考慮冷卻液與元器件的兼容性、可靠性,，以及后期運(yùn)維難度等問題,，”趙雷如是說，“除此之外,，元器件長期浸泡在冷卻液中,，對(duì)元器件的‘耐久度’也是個(gè)不小的考驗(yàn)?！?/p>

確實(shí),，鈦媒體通過調(diào)研包括IDC服務(wù)商、液冷技術(shù)供應(yīng)商,，以及部分行業(yè)用戶等在內(nèi)的眾多從業(yè)人員,，總結(jié)出：

從短期角度出發(fā)，冷板式液冷比較適合數(shù)據(jù)中心大規(guī)模應(yīng)用,。冷板式液冷相較于浸沒式液冷,，因其定制化程度低、產(chǎn)業(yè)鏈較成熟,、運(yùn)維難度低等特點(diǎn),，比較符合當(dāng)下數(shù)據(jù)中心從傳統(tǒng)風(fēng)冷向液冷的過渡；

從長期角度出發(fā),，浸沒式液冷更符合數(shù)據(jù)中心長期發(fā)展,。浸沒式液冷因其導(dǎo)熱效果更好、余熱更便于回收,、支持機(jī)柜功率更大等特點(diǎn),，從長遠(yuǎn)角度上看，隨著對(duì)單機(jī)柜功率需求的不斷增加,，浸沒式液冷更適合未來數(shù)據(jù)中心的供冷,。

IDC服務(wù)商、液冷技術(shù)供應(yīng)商.....多方布局

雖然液冷在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用是去年才開始入雨后春筍般不斷涌現(xiàn)的,，但“竹根深埋春土中,破土而出春筍蓬”,，液冷技術(shù)也正是經(jīng)過多年來產(chǎn)業(yè)上下游的共同努力，才得以在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用落地的,。

立足國內(nèi)液冷產(chǎn)業(yè),，目前比較領(lǐng)先的技術(shù)供應(yīng)商主要有浪潮信息、寧暢,、曙光等企業(yè),。這其中,，早在2022年初，浪潮信息就提出“All in液冷”的戰(zhàn)略,。

據(jù)鈦媒體從浪潮信息了解的最新消息顯示,，浪潮信息聯(lián)合英特爾創(chuàng)新研發(fā)的全液冷冷板技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了100%液冷散熱,，PUE可降至1.08,，并通過去空調(diào)化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)極簡，節(jié)省數(shù)據(jù)中心30%以上的空間,，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高密部署,，進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)據(jù)中心高能效、高密度綠色發(fā)展,。

另一方面,，同樣作為數(shù)據(jù)中心液冷解決方案頭部玩家的寧暢也于2023年底推出了全新的B8000液冷整機(jī)柜服務(wù)器。據(jù)寧暢公開信息顯示,，寧暢B8000液冷整機(jī)柜服務(wù)器節(jié)點(diǎn)內(nèi)液冷覆蓋率超過90%,，PUE可低至1.09，在業(yè)內(nèi)冷板液冷PUE 1.2的平均水平下,。

與此同時(shí),，在液冷服務(wù)器出貨量方面，浪潮,、超聚變與寧暢也是國內(nèi)大多數(shù)客戶選擇液冷服務(wù)器時(shí)的優(yōu)先考慮目標(biāo),，據(jù)IDC發(fā)布的《中國半年度液冷服務(wù)器市場（2023上半年）跟蹤》報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，2023上半年市場占比前三的廠商分別是浪潮信息,、寧暢和超聚變,，共占據(jù)了七成左右的市場份額。

值得注意的是,，除了液冷服務(wù)器與技術(shù)供應(yīng)商層面出現(xiàn)“神仙打架”局面之外,，目前還有諸如云酷智能、英維克,、申菱環(huán)境等眾多提供包括接頭,、電磁閥、機(jī)柜,、CDU,、manifold等在內(nèi)的液冷基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)商。

而液冷數(shù)據(jù)中心可觀的發(fā)展前景也吸引了諸如美的,、海爾等在內(nèi)的眾多傳統(tǒng)風(fēng)冷,、水冷等數(shù)據(jù)中心暖通解決方案供應(yīng)商的入局，可以說,，當(dāng)下數(shù)據(jù)中心液冷已呈現(xiàn)出“百舸爭鳴”的現(xiàn)狀,。

IDC服務(wù)商方面，以IDC頭部玩家世紀(jì)互聯(lián)為例,，據(jù)世紀(jì)互聯(lián)相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)鈦媒體表示,，世紀(jì)互聯(lián)太倉基地是目前國內(nèi)最大的冷板式液冷數(shù)據(jù)中心集群。據(jù)了解,，太倉基地已交付獨(dú)立110kV及220kV變電站,，總體規(guī)劃電力容量不低于880MVA，總IT容量可達(dá)300MW+,，總算力不小于1780PFLOPS,。

該項(xiàng)目采用業(yè)內(nèi)首個(gè)第三代全新架構(gòu)的風(fēng)、液組合冷卻技術(shù)解決方案,，整體解決方案由多個(gè)世紀(jì)互聯(lián)自研的冷卻系統(tǒng)有機(jī)組成,，是同類型數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)應(yīng)用的重大突破，有效降低了數(shù)據(jù)中心的PUE,，處于同地域行業(yè)領(lǐng)先水平,，極大提高數(shù)據(jù)中心運(yùn)營效率，并節(jié)約全生命周期TCO,。

除此之外,，諸如萬國數(shù)據(jù)、科華數(shù)據(jù)等第三方IDC廠商也都在嘗試液冷在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用,，也都已經(jīng)有較成熟應(yīng)用案例落地,。

從目前應(yīng)用情況來看，應(yīng)用液冷的數(shù)據(jù)中心大多數(shù)采用冷板式液冷與風(fēng)冷機(jī)組混合部署的方式進(jìn)行建設(shè),。這種部署形式主要在機(jī)房內(nèi)以機(jī)房微模塊的形式呈現(xiàn),，可以實(shí)現(xiàn)液冷、風(fēng)冷以及風(fēng)液混合的靈活部署,?；旌喜渴鸬哪Ｊ娇梢宰畲笙薅鹊乩迷械娘L(fēng)冷資源，避免在液冷數(shù)據(jù)中心改造過程中造成資源浪費(fèi),。

顯然,，液冷已經(jīng)成為未來數(shù)據(jù)中心綠色化過程中不可或缺的一環(huán)。IDC數(shù)據(jù)顯示,，2022年中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模為10.1億美元,，滲透率在10%左右；而到了2027年,，中國液冷服務(wù)器市場規(guī)模將達(dá)到89億美元,，2022年-2027年復(fù)合增長率為55%。而今年也將會(huì)有越來越多的液冷數(shù)據(jù)中心落地,。

展望未來,，冷板式液冷的“液冷”呈現(xiàn)出離芯片越來越近的趨勢,，最理想的狀態(tài)將是芯片級(jí)液冷+機(jī)柜級(jí)液冷的組合形式；浸沒式液冷雖然目前不如冷板式液冷發(fā)展快,，但從長遠(yuǎn)角度出發(fā),，隨著單機(jī)柜功率越來越大，單機(jī)柜突破100KW已經(jīng)“近在眼前”,，當(dāng)單機(jī)柜超過80KW,，達(dá)到100KW甚至更大時(shí)，浸沒式液冷的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了,。

伴隨新的算力供給需求,，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)邁入液冷時(shí)代。在市場火熱的追逐下,，技術(shù)落地的具體挑戰(zhàn)也有望加速解決,，比如安全性、硬件成本,、運(yùn)維難度……冷板式液冷是當(dāng)下數(shù)據(jù)中心有效降低PUE的手段,，同時(shí)其兼容性更強(qiáng)、定制化程度更低,；浸沒式液冷在未來發(fā)展空間更大,，市場增長空間也更大。