AI芯片散热

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液冷材料行业深度汇报:AI芯片功耗跃升,混合式液冷方案驱动氟化液需求增长
2025-09-17 00:50
**行业与公司** * 液冷材料行业 涉及AI芯片散热 特别是服务器液冷方案[1] * 新宙邦公司 作为液冷材料供应商 在氟化物领域积极布局[2][18] **核心观点与论据** * **液冷技术演进逻辑** 芯片功耗升级驱动液冷方案迭代 GPU功耗从1.2千瓦提升至1.8千瓦 机柜功耗达250~300千瓦 超出单向冷板能力边界[1][2] * **混合式液冷方案优势** 保留液冷板覆盖CPU/GPU 带走60%~70%热量 降低对静默回路要求 提升系统稳定性 实现单点维护 氟化物介质用量从1.5吨降至五六百千克 降低成本[1][4][7] * **氟化物市场空间** 目前全球全氟聚醚需求千吨级 市场容量约30亿元 混合式方案规模化应用后 每10万台机柜对应五六万吨需求 远期市场空间或达200亿元[1][5][17] * **英伟达架构散热优化** GB200架构一块冷板覆盖两个GPU和一个CPU GB300架构每个GPU和CPU单独配备冷板 控制整柜功耗至约132千瓦 更高功耗产品需升级至双向或相变介质[1][6] * **液体介质选择** 单向冷板常用水加乙二醇 双向冷板需低沸点氟化物如R134A(售价约52,000元/吨) 氢氟醚 六丙烯二聚体 静默式常用硅油 中等价位氟化物 高端电子氟化物[2][10][15] * **R134A优势与挑战** 散热效能最佳但GWBP值高 面临全球配额缩减挑战[2][11] * **氢氟醚特点** 可调节沸点 但散热效能最差[2][12] * **六丙烯二聚体劣势** 长期循环后稳定性下降 分解产生酸性物质 影响管路微通道[2][14] * **静默式液冷介质优缺点** 硅油成本最低但存在燃爆风险 三聚体与清福米成本较低但散热效能一般 全氟聚醚与全氟胺性能最佳但成本较高[15] * **混合式最佳介质** 全氟聚醚与全氟胺等高端电子氟化物 兼具良好散热效能 安全性及长周期稳定运行能力[16] **其他重要内容** * **新宙邦产能布局** 计划新增近1.2万吨产能 包括约5,000吨全氟聚醚产能 与阿里 字节等合作开发[2][18] * **新宙邦市场地位** 国内仅宙邦和巨化两家超过千吨级产能 在全球半导体温控领域占据约30%市场份额 对大陆厂商渗透出货量约500吨 市占率接近30%至40%[18][19] * **新宙邦发展前景** 2025-2026年主业收入预计达14亿元左右 2027年或达18-19亿元 支撑近300亿元市值 液冷业务远期空间可达200亿元 公司有望拿下半壁江山 短期目标市值接近500亿[2][20] * **英伟达下一代冷却方案选择** 双向冷板方案和混合式方案 对于超过600千瓦功耗的Ruby Ultra系列 混合式方案将成为必然选择 最终决策预计在2025年底或2026年初做出[8]
革命性优势,英伟达推动开发新散热组件
选股宝· 2025-09-15 15:32
行业技术趋势 - 英伟达推动上游供应商开发微米级水冷散热组件MLCP以应对AI GPU芯片发热量上升问题[1] - 散热技术从技术突破转向规模化应用 AI芯片算力提升导致功耗呈指数级增长[1] - 微米级水冷组件相较于传统风冷和常规液冷具有革命性优势 特别适用于高功率小尺寸热源处理[1] 市场需求驱动因素 - AI大模型训练算力需求每3-4个月翻一番[1] - 中国东数西算工程要求新建数据中心PUE≤1.25 推动散热组件需求增长[1] - 制冷系统在数据中心总能耗中占比超过20% 是除IT设备外最大能耗来源[1] 技术规格特点 - MLCP通过在芯片或封装上蚀刻微米级别水道实现散热效率提升[1] - 均热板 水冷板 IHS封装顶盖 芯片裸晶高度整合[1] 相关企业 - A股MLCP相关概念股包括阿莱德 铂力特等企业[1]
液冷材料专家电话会
2025-08-26 15:02
**液冷材料专家电话会纪要总结** **涉及的行业与公司** * 行业:数据中心液冷散热行业,特别是AI服务器散热领域 [1] * 涉及公司:阿里巴巴 [1][6][18]、字节跳动 [1][6][18]、英伟达 [1][7]、3M [1][6]、天宏科技(天弘科技)[3][12][15]、AMD [7]、谷歌 [7]、Meta [7]、中科曙光 [25]、巨化股份 [21]、新筑邦 [21][26]、天津长芦 [21][26]、东阳光 [21]、永泰科技 [21]、浙江诺亚 [26]、浪潮信息 [26]、新华三 [26] **液冷介质核心观点与论据** * 液冷介质主要分为水基、油类和氟化液三大类 [1][3][5] * 水基介质(去离子水加乙二醇或丙二醇)传热效率高(比热容约6000瓦/(K·m))且价格便宜(约十几元每公斤)但易泄漏导电和滋生微生物 [5][22] * 油类介质中石化油价格最便宜(约10元每公斤)但流动性差且有闪点隐患 硅油性能改善(国内价格60-80元/公斤 国外120-140元/公斤)但粘度仍较大 [5] * 氟化液分为低端(三聚体)和高端(如3M全氟聚醚) 低端三聚体流动性好无闪点但挥发性强(年添加量20%-30%)且有微毒性(国内价格80-100元/公斤 国外140-160元/公斤) [3][5][14] * 高端氟化液(如3M全氟聚醚)性能优异(无闪点 流动性好 无毒性 惰性强)已在阿里巴巴张北数据中心(自2018年稳定运行7年)和字节跳动马来西亚数据中心应用 但价格昂贵(每公斤四五百元 即每吨四五十万元)且面临PFAS管控潜在风险 [1][6] * 硅油和高端氟化液挥发性较低 年添加量小于10% [3][14] **液冷技术发展趋势与核心问题** * 技术演进路径为风冷 -> 单向冷板 -> 双向冷板/单向静默 -> 组合方案(双向能板+静默)[2][13] * 高功率密度是核心驱动力 英伟达B200/B300型号单GPU功率已达1,000/1,200瓦 [1][7] * 双向能板技术是AI服务器散热热门方向 英伟达下一代Ruby架构预计采用 预计2026年中期将在AI服务器及ASIC阵营(AMD 谷歌 Meta)中广泛应用 [1][7][24] * 双向能板仍面临介质沸点限制 压强处理及制冷剂选择等问题 [7] * 全浸没式冷却与双向能板组合是未来趋势 旨在降低成本并解决高热流密度问题 行业流行占位法和分区分格设计以减少液体用量和优化散热 [1][13] * 制冷剂(如R134 1,233zd)在双向能板中应用前景看好 上升势头迅速 具有较大气化热但压力较大且受管控物质配额限制 [7][8][24] **不同液冷系统的成本与用量分析** * 单向静默系统中介质成本高昂 某大厂项目案例:一个120-150千瓦功率机柜 若使用3M孵化液(比重1.7-1.8)需约两吨液体 成本高达100万元(即每千瓦功率对应10公斤液体 每千瓦成本5,000元)[10] * 使用三聚体(价格约为孵化液1/3或1/4)或硅油(比重约0.8)可显著降低成本至一千多元或五六百元 [10][11] * 双向冷板系统介质用量远少于静默式 天宏科技方案显示每3千瓦服务器仅需约2升液体(即每千瓦约0.7公斤)成本显著降低 [3][12][15] * 静默式液冷系统每千瓦约需10公斤制冷剂 而双向冷板系统每千瓦仅需约0.7公斤 两者用量差异显著 [16] **应用现状与厂商动态** * 国内主流数据中心(字节跳动 阿里巴巴)目前主要采用单向静默液冷方式 [3][18] * 阿里巴巴最初专注静默式 现也有部门在研究成本更经济的冷板技术 [3][19] * 国内主要氟化液生产厂商包括巨化股份 新筑邦 天津长芦 东阳光 永泰科技等 [21] * 在3M计划退出背景下 全氟聚醚路线(国内巨化 新筑邦 长芦等)是较现实选择 三聚体(如浙江诺亚产品)是替代高价方案的良好路径 [26] **其他重要信息** * 散热效率(比热容)比较:水(约6000) > 硅油(约1800) > 氟化液(约1600) > 制冷剂(约1400) 但水因不绝缘及高沸点限制其应用范围 [22] * 双向能板能有效解决芯片热点问题 因其配合散热片和界面材料共同作用 静默式系统对热点照顾不够均匀 [23] * 功率适用范围:风冷(<35-45千瓦) 单向冷板(35-65千瓦) 双向冷板(可达130千瓦) 静默式(最高支持150千瓦单机柜) [17] * 在高功率密度(如每平方厘米200瓦甚至500千瓦以上)情况下 双相系统可能是最终解决方案 [25]