液冷服务器需求激增,AI算力关键赛道全面梳理

小夏 科技 更新 2024-01-31

随着人工智能技术的快速发展,对算力的需求也在增加,这导致了对液冷服务器的需求激增。 由于AI芯片功耗大幅增加,过热对服务器性能产生严重影响,因此散热和温度控制问题迫在眉睫。 液冷技术具有显著优势,可有效降低数据中心能耗,提高散热效率,使服务器运行温度更加稳定。 随着设备热密度的增加,液冷技术将成为替代传统风冷技术的重要方向。 据统计,中国液冷服务器市场规模将达到10家1亿美元,同比增长1899%,预计到 2027 年市场规模将达到 95 亿美元,使其成为增长最快的服务器子市场之一。

液冷技术与传统风冷技术相比具有明显的优势,主要体现在以下几个方面:

1.更好的散热:液体的导热效率是空气的 15 到 25 倍,可以更快、更有效地从设备中带走热量,使服务器保持稳定的工作温度。

2.提升计算核心性能:液冷技术可以使CPU、GPU等计算核心组件在高频下持续稳定运行,提升计算性能,满足人工智能等应用的算力需求。

3.降低能源成本:采用液冷技术的数据中心可以降低能耗,提高能效比(PUE),节约能源成本,减少碳排放,使其更加环保。

4.增加设备寿命:液冷技术可以将设备完全浸泡在液体环境中,有效隔离空气湿度、风扇振动、灰尘等潜在问题,优化服务器的运行环境,延长设备的使用寿命。

放大:液冷技术的优势使其成为AI服务器的首选解决方案。 液冷技术通过提高散热效率和稳定性,可以满足人工智能等高性能计算的需求,有效提高服务器的工作效率。 同时,液冷技术相对节能,可以降低数据中心的能耗,节约能源成本,符合可持续发展的要求。 此外,液体冷却可保护设备免受环境因素的影响,延长其使用寿命并节省维护和维修成本。

液冷技术主要有三种技术路径:冷板式、喷淋式和浸没式,下面详细介绍这三种技术

1.冷板液冷技术:冷板液冷技术是目前最成熟的液冷技术之一,也是应用最广泛的技术路径。 它使用导热板覆盖服务器芯片,通过导热板与散热介质的接触来实现散热。 冷却介质可以是水或液体冷却剂,它们通过循环流动带走热量。 冷板液冷技术的优点是改造简单,成本可控,适用于不同类型的数据中心。 使用该技术的数据中心年平均能效(PUE)可降低至12 左右。

2.喷淋液冷技术:喷淋液冷技术主要通过喷液散热。 液态制冷剂通过喷嘴以雾化的形式喷洒到芯片上,当液体与芯片接触时带走热量。 喷淋液冷技术散热效果好,可适应高功率密度服务器。 然而,由于支持液体喷涂过程所需的空间和设备,在应用中存在一定的挑战。

3.浸没式液冷:浸没式液冷技术将整个服务器设备浸入密闭的液体环境中进行散热。 该技术将设备与空气完全隔离,消除了空气湿度、风扇振动和灰尘等因素引起的问题。 浸没式液冷技术因其更高的散热效率而被视为未来的发展方向,但由于冷却剂要求高以及与现有基础设施的兼容性差,它仍然面临一些挑战。 然而,随着国家对数据中心能效要求的日益严格和机柜功率密度的不断提高,浸没式液冷技术有望成为未来数据中心的主流技术之一。

数据中心市场对液冷技术的需求正在增长,这主要是由于数据中心对计算需求的增加和对能源效率的需求。 根据市场研究公司Mordorintelligence的数据,全球液冷技术市场达到1753 亿美元,预计到 2024 年将达到 38 美元43亿美元,复合年增长率为175%。其中,由于对AI算力的需求不断增加,AI数据中心是液冷技术的主要应用场景之一。

以中国为例,根据赛化国际投资管理集团发布的《中国液冷技术行业市场前景与投资分析报告》,到2024年,中国液冷服务器市场规模将达到10家1亿美元,同比增长1899%。预计到2024年,中国液冷服务器市场规模将达到95亿美元,年复合增长率为638%。

值得注意的是,目前全球液冷技术市场的竞争主要集中在少数几家龙头企业,包括美国的asetek、coolitsystems、greenrevolutioncooling、法国的Liquidcoolsolutions等。 这些公司通过自身的技术优势和产品创新,不断扩大市场份额,与数据中心运营商、服务器制造商等合作,共同推动液冷技术的发展。 与此同时,一些中国企业也开始涉足液冷技术领域,并取得了一些成果,如浸没式液冷技术的创新和推广。

总之,液冷技术作为未来数据中心的重要发展方向,受到了越来越多的关注和需求。 随着人工智能等高性能计算需求的不断增长,液冷技术有望在服务器领域发挥更大的作用,成为提高数据中心能效的重要手段之一。 在这一领域,龙头企业将继续引领行业发展,更多新兴企业将涌现,推动液冷技术的创新与应用。

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