2025年AI算力“卖水人”专题报告：液冷，AI算力新一极

一 、GB300全面导入液冷，推动液冷散热成为标配

芯片散热起源：电子设备发热的本质是工作能量转成热能

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。

NVSwit ch拓宽Sc a l e Up高速率数据传输边界

构建大规模GPU集群，行业主要采用Scale Up（纵向扩展，增加单节点资源数量）和Scale Out（横向扩展，增加节点数量）两种方式。

芯片密度增大对数据传输提出新的要求，NVSwitch等技术拓宽Scale Up高速率数据传输边界。计算机内部数据传输以往主要基于PCI e协议，但逐渐无法满足高速率和低时延的需求。为解决这些问题，英伟达2014年推出私有总线协议NVLink，允许GPU之间以点对点方式进行通信，速度远高于PCIe，时延大幅下降，但仅限于服务器内部通信。2022年，英伟达将NVSwit ch芯片独立出来，推出NVLink交换机，用于连接服务器之间的GPU设备。这意味着，节点不再仅限于1台服务器，而是可以由多台服务器和网络设备共同组成。

英伟达AI服务器从H1 0 0开始，散热解决方案选择逐渐多样化

英伟达AI服务器散热解决方案选择逐渐多样化。英伟达最早在2022年5月推出液冷GPU——A100 80GBPCIe液冷GPU，2023年5月，Supermicro推出业内首个NVIDIA HGX H100，提供高达80kW的直接芯片（D2C）冷却。这一时期，全球采用英伟达H100 AI GPU在散热解决方案上呈现选择多样化趋势，但风冷仍然是主流选择。

想要发挥Bl a ckwe ll最大性能潜力，转向液冷成为必须

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Bl a ckwe ll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GTC 2024大会展出了自己的GB200液冷服务器和液冷机柜。

二、冷板式液冷率先导入，推升四大零组件需求

冷板式液冷：分为一次侧循环和二次侧循环

一次侧循环：室外循环，主要通过水温的升降实现热量转移。 二次侧循环：室内循环，主要通过冷却液的温度升降实现热量转移，由Co l d p l a t e（液冷板）、CDU（Co o l a n t distri butionunit，冷量分配单元）、UQD（Universal Qui ck Disconnect，冷却液快接头）、Manifold（冷却水歧管）等构成。不论是使用L2A（Liquid-to-air）还是L2L（Liquid-to-liquid）的散热方案，都会用到这四大零组件将废热从芯片表面带离。之后，L2A会透过风扇背门和热交换器、L2L则透过室外冰水机使冷却液降温并重新再回到系统进行循环。 （1）冷板：带有内部流体通道并允许冷却介质流过的热交换器或散热器。安装在需要冷却的电子元器件热表面上，将元器件产生的热量通过液体冷却介质传递到冷量分配单元（CDU）的板式热交换器。

冷板式液冷：二次侧由冷板、CDU、UQD、Manif

（2）UQD（Universal Qui ck Dis conne c t，快接头）：是快速连接和断开液冷系统的关键部件，广泛应用于工业设备和电子设备等领域。目前，液冷数据中心使用的连接器主要以采用OCP标准的UQD系列产品，英伟达为适配其自有液冷服务器及机架架构，联合供应商开发属于英伟达生态的NVQD。 （3）Manifold（分水器）：主要用于连接液冷机柜CDU与冷板之间的主管路。

（4）CDU（Coolant Distribution Unit，冷量分配单元）：是液冷系统中的核心设备，主要功能是为二次侧工质提供再冷却和循环动力，并对整个二次侧系统进行集中控制。

GB2 0 0 Bi anc a散热总价值约8 . 5万美元，四大零组件占9 0%+

GB200 NVL72液冷四大零组件约占散热模组总价值的93%。根据汉深流体官网和CDCC公众号，在GB200中，每个Compute Tray包含2个大冷板，每块大冷板需要2对（进、出）快接头，共计4对，通过Manifold向外连接时，还需额外增加2对，因此单个Comput e Tr ay总共需要6对快接头，另外，每层Comput e Tr ay机壳后方会放置6~10组的散热风扇。Switch Tray部分，2颗NVLink Switch ASIC各使用一片液冷板，每个Switch Tray有一进一出2对快接头，另外，还会放置6组的散热风扇；整机柜部分，会使用到一对冷却水歧管、一组搭配柜式液冷背门的CDU；另外在包含Manifold、液冷板部分都会使用到UQD。

三、相较Nvidia标准平台，ASIC散热更具高毛利潜力

ASIC芯片液冷需求明确

Meta明年部署新一代定制AI服务器，TDP高达180kW以上，液冷散热组件需求确定性高。根据超能网信息，Meta已经与合作伙伴联手，打算2026年部署代号“Santa Barbara”的新一代定制AI服务器，多达6000个机架。据此前TrendForce报道，Meta与博通（Broadcom）正在合作打造定制ASIC芯片。

谷歌已全面采用液冷方案，其液冷TPU集群现已实现GW级运行规模，并在过去七年中保持了99.999%的高可用性。Google 2018年发布第一代TPU液冷服务器，第七代TPU I ronwood可扩展至9216个液冷芯片，并通过突破性的芯片间互联 (ICI：Inter-Chip Interconnect) 网络连接，功率接近10MW。

ASIC：在推理场景的优势或将进一步凸显

ASIC芯片是指专为特定应用而设计的集成电路。由于ASIC芯片针对特定算法和应用进行优化设计，它在特定任务上的计算能力强大，通常具有较高的能效比。DeepSeek的问世，提供了“极致压缩+高效强化训练+AI推理算力大幅简化”的低成本新模式，推动ASIC时代加速到来。Marvell指出，相较于GPU，XPU在工作负载中能提供更优性能。当前XPU在AI计算市场占比约25%，Marvell认为随着ASIC供应商技术突破，这一份额有望继续提升。

新型大型云服务商在AI芯片产业投资迅速扩大

AI在所有应用和云基础设施中的深度融合，云正成为AI的“工厂” 。北美四大云厂商（Met a、Googl e、MSFT、Amazon）2024年合计资本开支2 5 0 4亿美元，根据四大CSP最新指引，我们预期2 0 2 5年资本开支将达3 7 9 6亿美元，同比+5 2%。除此之外，Tesla、openai、xAI、星际之门等也开始逐渐加大AI资本开支，以xAI为代表的公司已经认识到控制自身基础设施的价值，正在 建 设 专 属 数 据 中 心 。 x A I 在 短 短 一 年 内 就 建 成 了 一 个 2 0 万 单 元 的 A I 集 群 ， 并 成 功 开 发出强大的Gr ok模型。此外，“Sove r e ign AI ”（由国家推动的本地AI基础设施）也成为全新增长方向，多个国家已展开投资，推动更多AI芯片定制需求在全球范围内爆发。

Marvel l将2028年数据中心潜在市场规模（TAM）的预期，从去年的750亿美元上修至940亿美元，其中定制XPU规模达到400亿美元，CAGR为47%，XPU配套组件规模达到150亿美元，CAGR 高达90%，几乎每年翻倍。

四、液冷需求催化，或将诞生新的行业龙头

液冷行业迎来机会，或将诞生新的产业龙头

英维克：液冷CDU 、BHS-AP平台CPU液冷冷板、UQD快速接头等产品，2 0 2 4年已通过英特尔验证，公司的UQD产品被英伟达官方确认开展合作，成功拿下全球CPU与GPU领域的两大龙头公司客户。川环科技：液冷服务器管路产品已达V0级标准并获美国UL认证。

奇鋐：全球3DVC龙头，7月营收年增高达9 2 . 6 5%

营收：7月营收118.11亿元新台币，月增11.36%，年增92.65%；1-7月累计营收647.39亿元新台币，年增70.71%。奇鋐与其子公司富世达在水冷解决方案领域占据重要位置。两家公司成功切入美系云端厂商GB2 0 0 /GB3 0 0服务器水冷架构的核心供应链，同时在ASIC平台的应用中进一步提升产品附加值。 受益于GB200服务器设计热功耗突破1200W，水冷板、CDU（冷却液分配装置）、分歧管等高阶散热组件需求快速攀升。

飞荣达：中国领先的电磁屏蔽及导热解决方案服务商

公司目前在服务器、终端设备领域研发的散热产品包含导热材料及各类散热模组、风扇、3D VC散热器、特种散热器、单相液冷冷板模组、两相液冷冷板模组等,能满足不同客户的不同产品、不同场景及不同使用等级等方面的需求。公司自主研制的3DVC散热器，目前散热功耗可达1400w，在行业内属于领先水平。同时，公司已掌握液冷核心技术，也已成为头部企业的核心供应商，部分产品已实现批量交付。2024年, AI服务器液冷相关业务开展较为顺利。公司加大研发投入，在单相液冷模组、两相液冷模组、3D-VC散热模组、轴流风扇及特种散热器的基础上持续进行新技术及新产品储备，在热虹吸散热器热性能研究、高性能液冷散热模组研发、高性能3D VC散热模组产品研发等核心技术方面均取得重要成果等，以满足客户需求。公司服务器客户包括: H公司、中兴、思科、浪潮、大唐移动、宝德、烽火超微、新华三、超聚变、联想、纬创、纬颖、仁宝、华硕、东方通信、神州鲲泰及其他重要客户等。

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编辑：火腿肠