1、液冷基础概念与散热环节拆解
数据中心散热需求与环节:数据中心作为持续产热大户,需稳定散热系统作为基础设施配套。其散热可拆解为服务器侧、机房侧、室外侧三部分,热量从服务器侧产生,传至机房侧,最终到室外侧并通过环境散出。液冷核心改变的是服务器内和机房内环节,室外侧如冷水机组、冷却塔等在风冷时就已存在,属小幅度升级,未产生全新环节。
2、液冷方案分类与主流判断
液冷方案类型及现状:液冷方案主要分冷板、喷淋、浸没三种。冷板是在热源(如CPU、GPU)贴液冷板,靠板内液体将热量从GPU侧带至室外,无需冷却液与热源直触;喷淋是向服务器或芯片喷洒冷却液,靠其挥发吸热散热;浸没是将服务器浸在冷却液中散热。当前喷淋式在国内小众,仅一家公司试点,无云厂商跟进,后续聚焦冷板和浸没方案。
冷板式为主流的原因:短期内冷板式是放量主流,浸没式未现产业拐点。浸没式落地有两大难点:一是需改造数据中心机房和服务器,改变用户习惯,在AI快速放量时,客户批量落地难;二是成本高,主因冷却液贵。70%-80%的浸没式落地用氟化液,数据中心倾向选海外(尤其是3M)产品,但3M在美国产能受限且可能关停,致氟化液价高。而冷板式(主要是单向冷板式)冷却液以去离子水或一定浓度乙二醇、丙二醇等水基溶液为主,成本低。
3、冷板式液冷核心环节拆解
服务器侧液冷板:服务器侧核心变化是传统风冷模组被替代,以往芯片上的风冷模组(如VC、均热板、3D VC等)需换成液冷板,液冷板是核心增量环节。其需扣在CPU和GPU上,材质以铜为主。冷却液从液冷板吸热后流经快接头,通用服务器一般配两对(一对进冷水、一对出热水),另两对插在集水分歧管。AI时代,每个冷板需自带两对快接头,数量显著增加。快接头用于快速断接,便于维修,是标配环节。
机房侧CDU功能与结构:机房侧核心增量环节是CDU,它连接服务器与室外冷源的双循环系统。液冷有二次和一次侧循环,因冷却液要求不同,需CDU隔离换热。CDU功能有:隔离并完成换热;通过泵驱动液体流动和分流;搭载控制系统决定流量和流速。它由泵、换热器、控制系统等组装而成,效率受泵、换热器、控制系统效果影响。
其他部件价值量分布:液冷系统液体流动流程为:液冷板→快接头→软管→集水分歧管(manifold)→环形管网→CDU,换热后倒序回流服务器。从全方案看,冷板和CDU价值量占比各约30%;manifold和快接头占比通常在10%以上;环形管网约10%或更低;室外侧部分占比更低。
4、液冷产业链投资机会排序
冷板与CDU/manifold优先级:冷板在液冷产业链价值量高,其单片价值量随芯片升级及单片功耗提升而增加,且因置于服务器内部随服务器迭代周期迭代,具备耗材属性,远期空间更稳定。但当前冷板核心主流供应商为台湾厂商,国内厂商切入需一定时间,业绩兑现速度较慢。不过,国内液冷链条中,昇腾或扶持国内厂商,华为内部冷板厂商可能率先释放冷板业绩;海外冷板环节节奏相对更慢,需更多耐心。CDU/manifold作为机房侧产品,价值量占比高,且因需本地运维团队,国内液冷厂商能率先兑现业绩。2024年部分厂商(如英维克、申菱、高澜、曙光数创)已在报表中体现液冷收入(规模存在差异)。但CDU作为基础设施,使用周期长,类项目制属性导致营收较难把控,供应链绑定程度不及冷板。
部件/代工链与冷却液方向:部件级别环节中,泵、阀等部件价值量占比及用量较多,存在国产替代可能性。代工链方面,台厂液冷板存在外协需求,值得关注。冷却液作为中长期投资方向,双向冷板、单向/双向浸没式方案对冷却液有颠覆性需求,但当前各类冷却液方式尚不成熟。解决冷却液稳定性问题、开发更多可用且高性价比的冷却液,是浸没式方案落地的核心突破点。若该方向取得突破,产业进程将加速。当前冷却液主要由海外玩家主导,国内厂商可关注数据中心领域的国产替代渗透机会。
5、核心环节壁垒与主流玩家
液冷板壁垒与玩家:液冷板的投资壁垒主要体现在三方面。其一为重资产投入,需投资多条产线并购置测试设备,整体资金体量较大,仅单条产线难以形成规模效应,需规模效应提升利润率。其二为产品一致性,客户关注批量生产优质产品的能力,涉及产能投产及良率爬升过程。其三为商务壁垒,突破海外市场需先送样并进入名录,但订单决定权在ODN厂及CSP;当前主流玩家(国内外)以台湾厂商为主,其与ODM厂商务关系紧密,头部厂商以tail one模式切入较难,短期内或可关注二线服务器厂商的切入机会。国内潜在玩家包括英维克、富荣达、中航等。
CDU定制化与玩家:CDU有两种形式:in rack(一拖一,一个CDU管理一个机柜的服务器)和in row(一拖多,一个CDU托管多个计算柜,当前主流)。其核心难点在于为纯定制化产品,需承接机房侧设计、环形管网连接、补冷方案设计等总成业务,依赖knowhow能力;细节要求高,如储液箱液体流动时液面波动幅度需严格控制,部分客户要求较高。主流玩家方面,海外以伟地为主,其为唯一有批量落地经验的厂商,份额超50%;国内英维克、深灵、高兰、树创等有批量液冷落地经验。
快接头精密加工与玩家:快接头的核心难点在于其为可插拔环节,易漏液,需极小误差的精密加工能力;同时,可插拔过程存在流阻,需优化设计以降低流阻。当前主流供应商以欧美厂商为主,包括CPC、史陶比尔、派克、丹佛斯等。国内英维克、中航等厂商已向英伟达送样并进入名录,可关注其海外突破进展。
6、NV链决策流程与出海建议
NV链准入与订单流程:NV链决策流程分准入和订单落地两环节。准入需以tail one形式向英伟达送样,通过后进入vendor list,这只是获得参赛资格。订单落地由ODN厂或CSP厂决定,拿到code后还需搞定这两方。当前散热公司出海处于突破阶段,进程需逐步推进,即便过了英伟达审核,仍要扫清ODN厂和CSP厂的准入障碍,建议对出海玩家保持耐心。
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