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液冷服务器,下一个光模块CPO?一文读懂!

AI科技 2025年08月20日 20:46 0 admin

在AI算力产业链中,光模块与PCB作为核心组件,与海内外AI算力基础设施的建设紧密相连。


然而,在光模块和PCB已大幅上涨的背景下,站在当前的时间节点上,越来越多的机构开始将目光投向液冷服务器,认为其有望成为继光模块和PCB之后的下一个战略性热点。


01

什么是液冷服务器?


液冷服务器是一种先进的服务器冷却技术,使用液体(如水、矿物油或专用冷却液)来吸收和转移服务器硬件(如CPU、GPU、内存等)产生的热量,而不是传统风冷服务器依赖风扇和空气循环。


基本原理是液体比空气的热传导效率高出约1000倍,能更快速地将热量从热源(如AI芯片)带走。常见的液冷方式包括:

直接液冷(Direct-to-Chip):冷却液直接接触芯片或热管,精确冷却高热部件。

浸没式液冷(ImmersionCooling):整个服务器浸没在非导电液体中,热量通过液体自然对流或泵送排出。

与风冷结合的混合式系统,也很常见。


液冷服务器不是全新的发明,早于20世纪90年代就在超级计算机中使用,但近年来因AI和高性能计算(HPC)的兴起而快速发展。


液冷服务器,下一个光模块CPO?一文读懂!

液冷产业链可分为上游零部件、中游系统集成与整机制造、下游应用三大环节,各环节技术壁垒与竞争格局差异显著:


  • 上游是液冷系统的技术核心,涵盖散热介质与关键组件,直接决定系统性能和可靠性,存在技术壁垒高、价值占比高的特征,包括冷却液、CDU、冷板、快接头、manifold等。
  • 中游整合上游零部件,提供液冷服务器整机及解决方案,技术整合能力为核心壁垒,包括芯片厂商、液冷集成设施、模块与机柜、液冷服务器。
  • 下游为应用场景与需求方,以高算力需求的数据中心运营商和行业用户为主,驱动液冷规模化落地,包括运营商、互联网企业、信息化行业应用客户等。


那么,液冷服务器在AI算力产业链中是什么角色?

AI算力产业链是指从AI芯片设计、生产,到服务器组装、数据中心建设和运维的完整生态。液冷服务器位于产业链的中下游,主要服务于数据中心和云计算基础设施。


AI算力产业链

液冷服务器,下一个光模块CPO?一文读懂!

在AI时代,算力需求爆炸式增长(例如训练一个大型语言模型如GPT-4需要数千块GPU),而且一些高功耗AI芯片(如Blackwell Ultra)的功耗大幅提升。传统风冷服务器难以应对高密度热量,导致能耗高、故障率升。液冷服务器解决了这一痛点,成为AI算力基础设施的核心组件。


02

为什么液冷服务器对AI算力重要?


电子设备发热的本质原因就是工作能量转化为热能的过程。芯片作为电子设备的核心部件,其基本工作原理是将电信号转化为各种功能信号,实现数据处理、存储和传输等功能。而芯片在完成这些功能的过程中,会产生大量热量,这是因为电子信号的传输会伴随电阻、电容、电感等能量损耗,这些损耗会被转化为热能。


温度过高会影响电子设备工作性能,甚至导致电子设备损坏。据《电子芯片散热技术的研究现状及发展前景》,如对于稳定持续工作的电子芯片,最高温度不能超过85℃,温度过高会导致芯片损坏。


散热技术需要持续升级,来控制电子设备的运行温度。芯片性能持续发展,这提升了芯片功耗,也对散热技术提出了更高的要求。此外,AI大模型的训练与推理需求,要求AI芯片的单卡算力提升,有望进一步打开先进散热技术的成长空间。


Blackwell性能激增,液冷方案成为必须。英伟达发布Blackwell时宣称,芯片在液冷服务器情况下测得的FP4精度算力能达到20petaflops。尽管英伟达并不强制要求使用液冷,但若想充分利用Blackwell芯片,液冷几乎成为必选项。英伟达、鸿海、广达、纬颖、华硕、英业达均在英伟达GTC2024大会展出了自己GB200液冷服务器和液冷机柜。


03

液冷:下一个光模块CPO?


开源证券指出,在光模块、PCB已大幅上涨的背景下,站在当前的时间点,液冷板块是战略性投资机会,是下一个光模块、PCB。


液冷,作为AI算力链条的一份子,具备“增长强劲、叙事完备、赔率占优”三大特征。


  • 胜率视角:(1)液冷基本面斜率变化或更陡峭;(2)对比光模块、PCB,当前所处时期较早;(3)政策驱动下,能效标准趋严,液冷从“可选”变“刚需”。
液冷服务器,下一个光模块CPO?一文读懂!

  • 赔率视角:在市场高低切后,液冷在AI算力链条内的赔率优势很大。液冷处于“0→1”快速发展初期,渗透率提升的确定性高,且供给端尚未出现无序扩张,赔率显著优于光模块和PCB。


综合以上,液冷符合强主题三要素,具备自上而下推动明确、行业空间大、催化剂密集。


  • 相关ETF:

云计算50ETF(516630,联接A:019868 | 联接C:019869)跟踪中证云计算与大数据主题指数(930851.CSI),标的指数的AI算力含量较高,成分股覆盖了光模块CPO、算力租赁、数据中心/智算中心、AI服务器、液冷服务器等多个热门算力概念。


截至2025-08-15,云计算50ETF(516630)标的指数前十大权重股为:新易盛、中际旭创、科大讯飞、中科曙光、金山办公、浪潮信息、恒生电子、紫光股份、润和软件、中国长城,合计权重为54.44%。


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数据来源:Wind,中证指数官网;以上展示个股为云计算50ETF(516630)标的指数的部分成分股,仅供参考,不构成个股推荐


(以上信息来源:《国海证券-计算机行业AI算力“卖水人”专题系列(6):液冷,AI算力新一极-250816》、《东方证券-电子行业动态跟踪:液冷产业趋势加速,国内厂商切入海外供应链开启高增长-250812》、《开源证券-投资策略专题:液冷,下一个光模块&PCB-250814》)

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