MIR 睿工業(yè):AI服務(wù)器液冷技術(shù)的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)
關(guān)鍵詞: AI服務(wù)器 液冷技術(shù) 富士康 中興 液冷
本文將深入探討AI服務(wù)器液冷技術(shù),分析其現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)。
1. AI服務(wù)器冷卻技術(shù)的演進與路線圖

信息來源:2025年富士康公開信息
1)以2024年為分界點加速的“垂直躍升”曲線
上述圖中最值得關(guān)注的是2024年至2026年間電力密度的急劇上升。 在2010年之前,單機架的功率密度10至20kW被視為“高密度”,但隨著生成式AI的爆發(fā)性普及,英偉達(dá)的Blackwell(GB200 NVL72)等最新AI服務(wù)器已進入單機架功率達(dá)到120kW,未來甚至將超過300kW的階段。
? 1990~2015年:以CPU為主體的計算處理為中心,是風(fēng)冷能夠充分應(yīng)對的“緩慢進化”時代。
? 2024年以后:大規(guī)模語言模型(LLM)的訓(xùn)練與推理主要依賴GPU,傳統(tǒng)設(shè)計理念不再適用,進入“非連續(xù)飛躍”時代。
2)“風(fēng)冷”的極限與向“液冷”的必然轉(zhuǎn)向
上圖中冷卻方式從風(fēng)冷到混合冷卻,再到全液冷的演變,揭示了物理極限的存在。一般來說,每個機架20至30kW是風(fēng)冷(風(fēng)扇及空調(diào))能夠冷卻的極限值,超過該熱密度后空氣無法有效傳導(dǎo)熱量。液冷已不再是“可選項”,而正逐漸成為穩(wěn)定運行300kW級電力的“必要條件”。
2. AI服務(wù)器中的冷卻單元細(xì)節(jié)(CDU分類及周邊設(shè)備作用)
在上文中,我們介紹了AI服務(wù)器的熱密度已達(dá)到每個機架300kW的現(xiàn)狀。本章節(jié)將具體解析為高效散發(fā)該大量熱量而設(shè)計的“液冷系統(tǒng)”,包括其組成要素及功能。
1)支撐液冷的“團隊”成員
液冷并非一個能在單臺服務(wù)器內(nèi)完成的系統(tǒng),它是由多個裝置協(xié)同運作的一個完整"生態(tài)系統(tǒng)"。
? 冷板: 直接貼合GPU/CPU等發(fā)熱體,吸收熱量的最前線部件。
? 歧管: 向各服務(wù)器分配冷卻液的管路單元。
? CDU(冷媒分配裝置): 作為系統(tǒng)“心臟”裝置,精確控制冷卻液的流量和溫度。
? 冷卻塔·冷水機: CDU回收的熱量最終排放至建筑物外(大氣)的大型設(shè)備。
2)掌握導(dǎo)入關(guān)鍵的"CDU"四種選項
在液冷系統(tǒng)構(gòu)建中,最重要的是CDU的選擇,依據(jù)用途和設(shè)施條件,采用的規(guī)格各有不同。
【液對液 (L2L):適用于大規(guī)模、全面部署】
該方式通過建筑物的冷卻水(設(shè)施水)與服務(wù)器內(nèi)部的冷卻液進行熱交換。
? 列間型(450-1,350kW):面向大型數(shù)據(jù)中心,單臺設(shè)備具備覆蓋大量機架的強大冷卻能力。
? 機架內(nèi)型(50-150kW):適合企業(yè)數(shù)據(jù)中心等場景,尺寸可容納于機架內(nèi)(約4U),便于從小規(guī)模開始部署。
【液對空(L2A):適用于利用現(xiàn)有設(shè)備、改造項目】
通過將服務(wù)器熱量傳導(dǎo)至“空氣”的方式,適合難以進行大規(guī)模管道施工的設(shè)施。
? 后門型(20-50kW):將機架后門改造為熱交換器的節(jié)省空間型配置。
? 側(cè)裝型(50-120kW):在機架側(cè)面安裝散熱器的形式,能在利用現(xiàn)有風(fēng)冷環(huán)境的同時,有效支持高功耗服務(wù)器的針對性部署。
3. 富士康與中興:AI戰(zhàn)略及液冷制造的比較分析

信息來源:MIR 睿工業(yè)調(diào)研
1)戰(zhàn)略對比:靈活多變的“制造力”與徹底的“內(nèi)部化”
從本次對比表中可見的最大差異,在于兩家公司商業(yè)模式的基本理念。
? 富士康:最強執(zhí)行者
擅長將英偉達(dá)和蘋果等領(lǐng)先企業(yè)的設(shè)計,在全球最佳地點實現(xiàn)實體化。不固守自有品牌,利用數(shù)字孿生和機器人技術(shù),將“制造流程本身”作為產(chǎn)品進行進化,實現(xiàn)了巨大的規(guī)模經(jīng)濟效益。
? 中興:自主完成
從芯片開發(fā)到服務(wù)器本體,乃至液冷機架,全部采用自主技術(shù)貫穿的全棧戰(zhàn)略。特別是在以封裝好的“成品”形式提供極高節(jié)能性能“PUE < 1.1”方面具有顯著優(yōu)勢。
2)液冷·CDU戰(zhàn)略:客戶定制與自有標(biāo)準(zhǔn)
在冷卻技術(shù)的實際應(yīng)用方面,也反映了兩家公司的理念。
? 富士康是“組裝專家”:
他們致力于如何高質(zhì)量、低成本且大規(guī)模地實現(xiàn)英偉達(dá)下一代AI服務(wù)器“GB300”等客戶定制規(guī)格。對他們而言,關(guān)鍵在于構(gòu)建能夠穩(wěn)定量產(chǎn)高端冷卻系統(tǒng)的“液冷管線”。
? 中興是“解決方案專家”:
他們將CDU、冷板與配管一體化,作為成品“全液冷機架”交付客戶。一方面強調(diào)安裝便捷性,同時借助中國國內(nèi)大型國家項目“東數(shù)西算”(數(shù)據(jù)中心東西部的最優(yōu)布局)等利好,擴大市場份額。
總結(jié)兩家公司的戰(zhàn)略,預(yù)計未來市場將分為兩個方向:“以靈活性和規(guī)模為優(yōu)勢的富士康”與“專注于高密度及節(jié)能性能的中興”。
富士康面臨的挑戰(zhàn)在于易受地緣政治風(fēng)險影響,以及因缺乏自有品牌而難以實現(xiàn)差異化。
另一方面,中興的挑戰(zhàn)包括其在全球市場上的品牌影響力有限,以及缺乏云計算業(yè)務(wù),導(dǎo)致與云服務(wù)商直接構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)存在制約。