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冷板式液冷系统核心物理硬件与价值量拆解
冷板式液冷系统核心物理硬件与价值量拆解
2026/08/24 14:56
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导读: 冷板式液冷渐渐变成高密度算力集群主流的散热方案

随着AI大模型训练、超算业务不断推进,高端GPU的功耗不断上升,传统风冷散热的瓶颈明显显露出来,冷板式液冷渐渐变成高密度算力集群主流的散热方案。

 

冷板式液冷用的是双循环独立回路设计,室内二次侧和室外一次侧的冷却液是物理隔离的,靠着CDU(冷却液分配单元)来完成冷热介质的换热,既考虑散热效率又考虑设备安全,能适配GB200、未来Rubin这些高功耗算力芯片。

 

 

冷板剖面图

 

整套冷板式液冷系统里,室内二次侧是核心载体,主要包括冷板、CDU、歧管(Manifold)、快速接头(UQD)这四个零部件,再加上循环管路就搭建成完整的冷却通路。

 

散热流程清晰:CPU和GPU产生的热量会传导到冷板上,冷却液流过冷板就把热量带走,高温的冷却液通过歧管汇集起来输送到CDU,介质在CDU里面完成热量交换降了温之后,又循环输送到冷板接着散热。

 

根据汉深流体官网显示,在GB200液冷方案里,四大核心零部件合计占据整套方案价值量90%以上,产业价值高度集中。

 

 

GB200 NVL72 L2L液冷服务器机柜成本拆解表

 

冷板是直接接触发热芯片的核心热交换部件。通常由高导热金属(铜或铝)制成,

内置微通道流道设计。其工作原理为:冷板直接贴合CPU、GPU等核心发热器

件,通过冷板内部循环的冷却液将热量快速带走。技术特点方面:一是间接接触

散热,冷却液不直接接触芯片;二是微通道强化换热技术使冷板具备极高的散热

性能;三是冷板凭借其在材料与微加工方面的要求,是成本最高的组件,占散热

系统总成本的40%–45%。

 

CDU是冷板式液冷系统的流量中枢与热交换枢纽。成本占比达到30%-35%,价值体量仅次于冷板。CDU对接外部冷却塔、制冷机等冷源,依靠内部泵组、换热器、阀门、控制系统,精准调控冷却液流量、温度,实现冷却液分配与热量交换。CDU最大壁垒在于系统集成能力,产品定制化程度比较高,面对不同算力客户的认证、验证周期比较长,头部厂商有着比较明显的先发优势。

 

歧管装在机柜里面,负责冷却液分流和回流汇集的工作,把CDU输送来的低温介质均匀分到各个服务器冷板,与此同时把升温后的冷却液回收回来,成本占比大概是5%-10%,目前行业里的歧管正朝着集成化、智能化升级,双通道冷热分离、盲插对接成了主流设计方向,更适合高密度机架快速部署的需求。

 

UQD是实现管路快速连接与断开的关键组件,由公头(插头)和母头(插座)配对使用。其作用是实现管路与冷板、Manifold的快速连接与断开。技术特点包括无泄漏、热插拔、高流量与低流阻设计。UQD虽体积小但单价高、使用数量多,成本占比约为15%–20%。

 

算力硬件不断更新换代,一直推动冷板式液冷方案升级,英伟达打算2026年下半年量产Rubin芯片,新一代平台会让液冷系统的价值量进一步上升,对比现在的硬件方案,Rubin架构实现了三个关键的升级,全面采用100%的全液冷散热,能支持45℃进水温度、55℃出水温度,在高温工况运行的时候可以降低机房制冷能耗,配上无缆化集成设计,让机房液冷布线变得简单。

 

参考从GB200迭代到GB300过程中散热系统价值量提升的行业规律,市场普遍预期Rubin平台会进一步推高单机架液冷整体投入,全液冷全覆盖就意味着服务器内部冷板、接头用量会增加,高温工况也对冷板微通道工艺、CDU温控稳定性、管路密封零部件性能提出更高要求,有望带动核心零部件单价上涨。

 

长远来看,AI算力集群不断扩大规模,高功耗芯片更新换代的周期不断变短,冷板式液冷的渗透率会持续上升。随着Rubin等新一代高端算力芯片落地,液冷方案迎来新一轮升级周期,具备精密加工、系统集成能力的上游厂商,有望充分受益算力散热市场增长红利。

 

参考来源:
国海证券《AIDC液冷渗透率提升,核心部件供应商有望受益——专用设备行业深度研究》