昨晚英伟达收涨461.83美元，再一次刷新历史最高价，年内涨幅高达214.6%，在美股的一众顶级科技股中独占鳌头，成为又一只万亿市值的科技巨头。
与此同时，从今年2月开始，中国台湾厂商AVC和双鸿(AURAS)股价一路飙升，两家公司的股价较4个月前均实现翻倍，显然不是巧合。
AVC是全球最大散热模组厂商，也是英伟达AI服务器系统DGX H100目前的风冷散热系统供应商，双鸿则是Supermicro（超微电脑）服务器散热系统的供应商。
两者都是和英伟达有着密切的关系，属于一人得道鸡犬升天的典型案例。
由于AI带来的数据量和计算量的爆发增长逐渐从幕后走向台前，未来两年，AI行业中可能会出现算力被散热“卡脖子”的情况。
也许AI的尽头是散热。
一、散热是制约计算能力的最大阻碍之一
当电流通过电阻时，所消耗的电能会全部转化为热能，这种现象被称为电流的热效应，自计算机诞生以来，从业者们用尽办法将电子器件的温度控制在合理的范围内。
从早期计算机诞生开始，由于早期的计算机功耗较低，而且整机体积较大，因此不需要单独设计系统级的散热解决方案，通常做法就是在计算机背部放置个简易的风扇，以将热流导出。
随着芯片制程技术的提升，芯片功能的集成化加速，轻巧、方便、处理性能强的发展模式逐渐占据市场主流。高频计算不仅仅带来了高能量的消耗，同时也带来了各种发热、散热的现实问题。
7月4日，世界气象组织宣布，热带太平洋再次形成厄尔尼诺条件，这可能导致全球气温飙升、破坏性天气和气候模式的出现。近年来，随着全球温度持续升高，数据中心在极端高温下突发故障的现象已不鲜见。无独有偶，近日中央气象台持续发布高温橙色预警，多省份局地温度达40℃以上。持续高温下，数据中心的散热问题受到各方关注。去年夏天，在高温的冲击下，谷歌、甲骨文等科技巨头的数据中心一度出现冷却系统瘫痪，导致运行故障。前车之鉴历历在目，国内数据中心将如何迎接“烤”验？
传统的服务器散热方案与计算机散热原理大致相同，区别在于服务器所使用的算力芯片由于能耗较高，往往将芯片级散热系统作为重点，通常来说就是将芯片热量通过热管、均热片等传导到多褶结构的散热鳍片上，再通过风扇进行主动散热。
进入AI时代之后，高性能AI芯片的功耗在随着算力同步大幅提升。10年前市面上能买到的最顶级的数据中心GPU是英伟达K40,其热设计功耗(TDP)为235W，2020年英伟达发布A100时，热设计功耗接近400W，到了最新的H100芯片，热设计功耗直接飙升到700W。预计明年单颗高性能AI芯片的热设计功耗将会突破1000W。
通过风冷式散热方式明显显得力不从心。
二，AI大算力服务器需要高功率机柜，液冷成必选项
人工智能大模型训练和推理运算所用的GPU服务器的功率密度将大幅提升，以英伟达DGX A100服务器为例，其单机最大功率约可以达到6.5kW，大幅超过单台普通CPU服务器500w左右的功率水平。在此情况下，一方面需要新建超大功率的机柜，另一方面为降低PUE，预计液冷温控渗透率将快速提升。
PUE值是衡量IDC能效的重要指标。PUE的计算方法为数据中心的总耗电量比上IT设备的耗电量，数值越接近1，表明IDC的能效越高。根据赛迪顾问的统计数据，2019年中国数据中心的能耗中约有43%是用于IT设备的散热，基本与45%的IT设备自身的能耗持平。因此，设备散热能耗成为降低PUE的关键影响因素。
由于AIGC的发展，大功率AI服务器出货量有望快速增长，进而要求单机柜功率要明显提升，业界已经开始规模建设20kW、30kW功率的机柜。同时，数据中心降PUE也是刚需。在此背景下，由于风冷技术在高功率机柜制冷方面的短板比较明显，因此液冷有望成为AI大算力数据中心的主要制冷方案。
三、多渠道发展，液冷技术提升加速
根据接触方式的不同，液冷可分为间接接触型（冷板式液冷）和直接接触型液冷（浸没式液冷和喷淋式液冷）
①冷板式液冷：将液冷冷板固定在服务器的主要发热器件上，通过液体流经冷板带走热量，从而散热。
该技术发展较早，成熟度较高，应用较为广泛，具有商用基础，但是存在漏液和成本偏高的问题。
②浸没式液冷：将发热元件直接浸没在冷却液中，通过冷却液循环带走服务器等设备运行产生的热量，主要分为单相和相变技术。
该技术需要全新的数据中心设计方案，需要特殊化定制和设计IT设备，成本较高，目前尚不能大规模应用，未来发展前景较好。
③喷淋式液冷：在机箱顶部储液和开孔，对发热体喷淋冷却液，从而达到降温。降温过程中，可能会出现冷却液飘溢问题，会影响机房及设备环境。
根据《绿色高能效数据中心散热冷却技术研究现状及发展趋势》，我国数据中心约有45%的能耗用于IT设备，43%用于散热冷却设备。
目前数据中心冷却仍以风冷为主，但随着数据中心数量增加、大型机架占比提升，数据中心高耗电的问题已不容忽视，政策对于PUE的要求也日趋严格，液冷逐步成为冷却重要方案之一。
四，液冷市场空间广阔
据IDC预计，2021-2026年，我国智能算力规模年复合增速达52.3%，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。据《中国液冷数据中心发展白皮书》，预计到2025年，我国液冷数据中心市场规模超过1200亿元。
目前单张 A100 功率达 400W，H100 达 700W，未来芯片制程难以提升的情况下，效能功耗比难以进步，单卡功率将只增不减。英伟达明确未来逐步切换液冷方案以适配 HGX 平台。Supermicro 推出适配英伟达 HGX H100 的液冷服务器方案。据 Supermicro 数据，使用液冷可以帮助 IDC 节省 40%的电力。
2021年和2022年我国分别新增标准机柜数量120万架和150万架（按2.5kW进行折算）。随着宏观经济向好，平台经济发展恢复，AIGC等拉动，IDC需求有望逐步释放，虽然2023新增供给量有望较2022年减少（例如三大运营商2022年新增IDC机柜15.6万架，2023年计划新增11.4万架），但在“东数西算”工程加速建设的大背景下，预计每年国内IDC机柜增加量仍有望在100万架左右。
制冷系统约占数据中心建设投资的20%左右，短期来看液冷方案的价值量更高。根据数据港的招股说明书数据显示，制冷系统占到Capex的比例约为20%，按照IT负载进行估算，单kW对应冷冻水方案（风冷）制冷系统的价值量约为7000元，我们预计如果采用液冷方案，投资将提升至1.5万元以上/kW。
假设国内每年新增机柜数为100万架（按照单机柜2.5kW计算），新增IT负载量为250万kW，若全部采用风冷方案，单kW价值量为7000元，则对应温控市场规模为175亿元；若液冷方案渗透率达到70%，单kW液冷价值量为1.5万元，则对应温控市场规模为315亿元（+80%），其中液冷温控市场规模为262.5亿元。
五，2023年液冷十大龙头股
2023年液冷十大龙头股分别是：浪潮信息、中科曙光、巨化股份、双良节能、科士达、网宿科技、英维克、科华数据、易事特、曙光数创。
第一名“浪潮信息”：市值9568.9千万，是全球领先的IT基础架构产品、方案及服务提供商，公司主营业务为服务器及部件，IT终端及散件
第二名“中科曙光”：市值8737.2千万，公司以IT核心设备研发、生产制造为基础，对外提供高端计算机、存储、安全数据中心等ICT基础设施产品。公司主营产品包括曙光星云,曙光5000系列,个人高性能计算机(PHPC),GPU高性能计算机(GHPC),刀片服务器系列,塔式,机架式服务器,磁盘阵列产品,备份存储产品,曙光并行存储系统ParaStor,高密度存储服务器,GridView标准版,GridView企业版,GridViewHPC版,GridView数据中心版,GridView电力,石油,仿真等行业定制,CloudView云计算管理系统,PowerConf服务器能耗管理系统,ClusQuota集群充值计费系统,ClusViz远程可视化系统,ClusNap集群容错系统。
第三名“巨化股份”：市值3725.6千万，公司主营产品包括制冷剂,石化材料,氟化工原料,含氟聚合物材料,食品包装材料,含氟精细化学品,基础化工产品。
第四名“双良节能”：市值2546.0千万，公司主营产品包括溴化锂冷热机组、换热器、空冷器系统等;多晶硅还原炉及其模块、大尺寸单晶硅锭和硅片等。
第五名“科士达”：市值2328.6千万，公司主营产品包括在线式UPS,离线式UPS,铅酸蓄电池,光伏逆变器,精密空调,配套产品。
第六名“网宿科技”：市值2005.8千万，公司主营产品包括内容分发网络业务,互联网数据中心业务。
第七名“英维克”：市值1837.3千万，公司主营产品包括机房温控节能产品,机柜温控节能产品,客车空调,轨道交通列车空调及服务。
第八名“科华数据”：市值1743.3千万，拥有智慧电能、数据中心、新能源三大业务板块，公司主营产品包括智慧电能产品、数据中心产品、新能源产品。
第九名“易事特”：市值1668.8千万，公司主营产品包括UPS、IDC微模块、高压直流电源、通讯电源、电力电源、逆变器、充电桩、换电柜、PCS、锂电池系列、精密空调、智能配电等。
第十名“曙光数创”：市值1457.2千万，公司主营产品包括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、模块化数据中心产品、以及围绕上述产品提供系统集成和技术服务。
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