液冷在通算，智算，超算数据中心应用现状及市场趋势
本帖最后由 hdy 于 2025-6-24 00:43 编辑目前随着数据中心散热密度的飙升，服务器单机柜功率从早期的2.5kW称作“标准机柜”到6kW、8kW机柜被称为“高密度、高功率”，在近两年，单机柜功率就迅速跃升至20kW、40kW，以及即将到来的100kW以上，液冷技术逐渐成为数据中心散热的核心解决方案。
目前按照算力划分，数据中心分为通算、智算和超算三类，三类数据中心各服务不同的算力的客户，所使用的服务器，散热架构存在明显的不同，对于液冷的需求也有差异。 01.通算数据中心
通用性强，适用于日常计算任务，以CPU为主，单精度运算，建设灵活，企业自建和分布式建设，以商业服务器为主，成本较低，建设通用算力中心的代表企业例如腾讯云、华为云等。
通算中心投建运模式：行业巨头、政府投资建设、按需付费使用，以数据服务盈利，企业自主运营。
液冷应用现状及市场趋势：目前以传统CPU服务器为主，单机柜功率密度较低，风冷仍占主流，液冷渗透率较低，现在受政策倒逼逐步改造成液冷，改造以冷板式为主，因其改造成本低、兼容现有设备，采用“风液混合”模式，仅对高功耗IT设备（如GPU）配置液冷，存储/网络设备仍用风冷，平衡成本与能效。近期海外亚马逊数据中心也在逐渐风冷改液冷，国内政策也在强控pue，未来风改液的市场需求会比较大，标志项目以深圳南山医院风改液，比萨大学的绿色数据中心。
02.智算数据中心 智算中心（Artificial Intelligence Data Center，AIDC）是专门为人工智能（AI）训练和推理任务设计的算力基础设施，集成高性能计算（HPC）、AI加速芯片、分布式存储及智能调度系统，通过模型训练推理+智能体，赋能各行各业，旨在为大规模AI模型开发、行业应用提供高效、集约化的算力服务，典型代表企业字节跳动，X AI，OPEN AI。在搭建智算中心的时候，制冷系统是基础设施三大件之一，为机房降温，是维护智算中心运行的重要保证。而当前的算力与AIDC异构、HPC、AI等需求，散热需求复杂化，液冷相比于传统的风冷，具有节能性好、PUE低、精准制冷、效率高等诸多优点，是AIDC的制冷的理想选择。
智算中心投建运模式：智算中心建设逐步形成“地方政府主导+互联网巨头企业主导”的两条主线。地方政府主导建设的智算中心呈小而散的特征，互联网、电信运营商企业多采用规模化、集中化的建设模式。智算需求的特点是场景多样化、高度定制化，同时智算中心涵盖从底层基础设施到上层应用各个方面，衍生出多元化的智算中心服务体系。智算中心服务包括机房托管服务、算力租赁服务、AI平台服务、模型定制服务及AI应用服务多个维度。但国内，智算中心产业目前处于初期阶段，算力租赁和机房托管等依然是目前主流的2个商业模式。
液冷应用现状及市场趋势：当下AI大模型正以前所未有的速度推动算力需求呈指数级增长。澎湃算力的背后，是数据中心正在面临的严峻“热失控”挑战。以行业风向标NVIDIA为例，其GPU功耗从V100时代的300W，一路飙升至H100的700W，再到最新Blackwell架构下的B200，单芯片TDP已达1200W，机架密度也从前几年的20kw，60kw，到现在的100kw，液冷已成为必选，目前新建智算中心以单相冷板液冷技术为主导，标志项目，x ai，星际之门液冷项目，大约占液冷90%的市场比例，浸没液冷为辅，下一代技术可能为两相冷板液冷技术。海外的AIDC项目目前已经从小规模部署到全冷板液冷架构，国内碍于芯片原因，目前液冷比例部署比例仅在12%左右，而且多为风液混合架构。
03.超算数据中心 超算中心是基于超级计算机或大规模计算集群的数据中心，能够提供大规模计算、存储和网络服务等功能，以高性能计算，高精度为主，适合科学计算、大规模和复杂模型，通过超算集群大规模并行计算解决单机无法解决的任务，广泛应用于航天、国防、石油勘探、气候建模和基因组测序等高要求的应用场景。目前，中国多次位居全球超级计算机排行榜前列，政府和科研机构加大了对超算中心的投资，推动高性能计算技术的发展。截止2024年，科技部批准建立的国家超级计算中心共有14所，分别是国家超级计算天津中心、广州中心、深圳中心、长沙中心、济南中心、无锡中心、郑州中心、昆山中心、西安中心、成都中心和太原中心等。
超算中心投建运模式：集中式建设，规模庞大，成本极高，以政府科研单位投资建设运营，为科学研究，科学计算提供支撑服务。
液冷应用现状及市场趋势：超算中心多，液冷应用成熟，浸没式占比较大。超算芯片长期高负载运行，需极致散热以保障稳定性并延长硬件寿命，且超算中心多为国家项目，预算较为充足。国家超级计算深圳中心二期项目— 深圳，合肥先进计算中心项目，国家超级计算郑州中心项目，国家超级计算成都中心等项目都有使用浸没液冷技术，目此前曙光数创在国内多个地方落地相变浸没液冷超算中心项目，未来相变浸没液冷会在超算中心市场增量较大。
04.总结 目前在算力需求的爆发下，液冷在智算数据中心，超算数据中心得到规模应用，预计到2028年，液冷会占据全球数据中心30%左右的市场份额，冷板，浸没液冷都会在适合的场景得到应用，对于风冷技术肯定不会消失，因为数据中心在很大程度上仍需依赖其现有的空气冷却基础设施来支持其现有的IT工作负载。
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