国内投入AI服务器液冷关键材料 避免受制于人困境

AI芯片面临更高散热效率的挑战，数据中心将全面迎来「液冷时代」。微软

ChatGPT点燃生成式AI风潮，进一步催生AI算力应用需求落地，对数据中心承载的算力要求也愈来愈高，多家国内大厂将液冷服务器纳入策略主轴，其中不乏掌握关键原材料氟化液，国内本土供应商也如雨后春笋冒出，以防高算力AI芯片受制于人的窘境重演。

国内服务器业者透露，用户和供应商早在2022年起对AI投入已大幅增加，而2023年企业对AI服务器的需求平均都在之前的5倍以上，甚至有用户提出10倍以上的采购意愿。

其中有组更惊人的数字：以1,000颗NVIDIA V100 GPU训练GPT-3大模型，共需14.8天，总能耗达1287MWh，单次大模型训练的耗电量相当于一位国内人4年的生活用电总量。

一端是对数据中心密集采购与建设以提升算力，但现实另一端，却是对数据中心减碳的要求门槛却随之提高。

通用CPU的热设计功耗（TDP），已从最初的100W逐步增加到400W，而用于AI训练的GPU更高达10kW，散热问题成为数据中心升级的「绊脚石」。

随着高算力数据中心芯片能耗提升，传统风冷式服务器逐渐满足不了散热要求，与传统的风冷技术相比，液冷导热能力是空气的25倍，在耗电量方面，液冷使用中比风冷系统节省约30~50%。

因具备多项优势，液冷正在快速替代风冷窜起成服务器主流。包括长城、浪潮、中科曙光、超聚变及紫光新华三等国内服务器大厂，纷纷将「All in 液冷」（浸没式冷却）作为发展主轴。

以国内较早布局液冷厂商来看，长城超云已投入液冷服务器产业链，推出R5215 L12冷板式液冷服务器，已量产应用在能源电力、网际网络与高算力数据中心等领域。

长城认为，AI芯片面临更高散热效率的挑战，数据中心将迎来「液冷时代」。长城超云联合北京化工大学和某化工研究院自主研发氟化液，推动液冷原材料的本土化，以免日后关键原材料受制于人。

浪潮也在年度规划中，将「All in 液冷」纳入发展战略，包括全产品线皆布局液冷，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。

中科曙光亦表示，目前在浸没相变液冷技术方面较有优势，产品线也比较多元，主要集中在浸没相变液冷数据中心基建、冷板液冷数据中心基建、模块化数据中心、液冷柜数据中心等应用。

紫光集团旗下的新华三，目前已提供逾800多个绿色数据中心服务，电能利用效率（PUE）小于1.1的低碳数据中心已实现稳定营运。

与英特尔（Intel）合作密切的超聚变，则在液冷服务器之外还打造从基础的材料、散热液体到不同类型液冷技术能力。

超聚变全球市场负责人指出，未来三年国内新建数据中心内机柜部署将超过500万个，发展液冷相关技术、产品、方案和生态对建设PUE值小于1的零碳数据中心相当关键。

业者分析，从政策面、技术与经济性三大因素来看，液冷服务器将成为未来绿色数据中心的主流。从产业别看，网际网络、电信、政府和教育是目前国内市场最大采购者，约占8成以上比重。

国内政策规定，到2025年新建大型、超大型数据中心PUE需降到1.3以下，更明确要求算力东、西部枢纽节点数据中心PUE，分别要控制在1.25、1.2以下。目前来看，冷板式液冷技术较成熟，足以降低数据中心PUE符合法规门槛。

然而，液冷的关键材料氟化液主要由3M、旭硝子等外商供应，目前国内已有数家供应商对标3M，如巨化、新宙邦、中欣氟材、多氟多、永和股份、永太科技等，希望抓住液冷服务器商机。

业者分析，除技术层面用液体取代空气作为冷媒，带走CPU、GPU、芯片组、存储器等零组件运行产生的热能，由于冷板式液冷服务器开发较早，也是目前较成熟的液冷方案之一。

IDC预测，2022年国内液冷服务器市场规模达10.1亿美元，年成长189.9%；2022~2027年国内液冷服务器市场GAGR达到56.6%，2027年市场规模将达到95亿美元。

责任编辑：朱原弘