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液冷服務器,下一個光模塊CPO?一文讀懂!

2025-08-20 09:30

(來源:華夏基金財富家)

然而,在光模塊和PCB已大幅上漲的背景下,站在當前的時間節點上,越來越多的機構開始將目光投向液冷服務器,認為其有望成為繼光模塊和PCB之后的下一個戰略性熱點。

01

什麼是液冷服務器?

液冷服務器是一種先進的服務器冷卻技術,使用液體(如水、礦物油或專用冷卻液)來吸收和轉移服務器硬件(如CPU、GPU、內存等)產生的熱量,而不是傳統風冷服務器依賴風扇和空氣循環。

基本原理是液體比空氣的熱傳導效率高出約1000倍,能更快速地將熱量從熱源(如AI芯片)帶走。常見的液冷方式包括:

直接液冷(Direct-to-Chip):冷卻液直接接觸芯片或熱管,精確冷卻高熱部件。

浸沒式液冷(ImmersionCooling):整個服務器浸沒在非導電液體中,熱量通過液體自然對流或泵送排出。

與風冷結合的混合式系統,也很常見。

液冷服務器不是全新的發明,早於20世紀90年代就在超級計算機中使用,但近年來因AI和高性能計算(HPC)的興起而快速發展。

液冷產業鏈可分為上游零部件、中游系統集成與整機制造、下游應用三大環節,各環節技術壁壘與競爭格局差異顯著:

  • 上游是液冷系統的技術核心,涵蓋散熱介質與關鍵組件,直接決定系統性能和可靠性,存在技術壁壘高、價值佔比高的特徵,包括冷卻液、CDU、冷板、快接頭、manifold等。

  • 中游整合上游零部件,提供液冷服務器整機及解決方案,技術整合能力為核心壁壘,包括芯片廠商、液冷集成設施、模塊與機櫃、液冷服務器。

  • 下游為應用場景與需求方,以高算力需求的數據中心運營商和行業用户為主,驅動液冷規模化落地,包括運營商、互聯網企業、信息化行業應用客户等。

那麼,液冷服務器在AI算力產業鏈中是什麼角色?

AI算力產業鏈是指從AI芯片設計、生產,到服務器組裝、數據中心建設和運維的完整生態。液冷服務器位於產業鏈的中下游,主要服務於數據中心和雲計算基礎設施。

AI算力產業鏈

在AI時代,算力需求爆炸式增長(例如訓練一個大型語言模型如GPT-4需要數千塊GPU),而且一些高功耗AI芯片(如Blackwell Ultra)的功耗大幅提升。傳統風冷服務器難以應對高密度熱量,導致能耗高、故障率升。液冷服務器解決了這一痛點,成為AI算力基礎設施的核心組件。

02

為什麼液冷服務器對AI算力重要?

電子設備發熱的本質原因就是工作能量轉化為熱能的過程。芯片作為電子設備的核心部件,其基本工作原理是將電信號轉化為各種功能信號,實現數據處理、存儲和傳輸等功能。而芯片在完成這些功能的過程中,會產生大量熱量,這是因為電子信號的傳輸會伴隨電阻、電容、電感等能量損耗,這些損耗會被轉化為熱能。

温度過高會影響電子設備工作性能,甚至導致電子設備損壞。據《電子芯片散熱技術的研究現狀及發展前景》,如對於穩定持續工作的電子芯片,最高温度不能超過85℃,温度過高會導致芯片損壞。

散熱技術需要持續升級,來控制電子設備的運行温度。芯片性能持續發展,這提升了芯片功耗,也對散熱技術提出了更高的要求。此外,AI大模型的訓練與推理需求,要求AI芯片的單卡算力提升,有望進一步打開先進散熱技術的成長空間。

Blackwell性能激增,液冷方案成為必須。英偉達發佈Blackwell時宣稱,芯片在液冷服務器情況下測得的FP4精度算力能達到20petaflops。儘管英偉達並不強制要求使用液冷,但若想充分利用Blackwell芯片,液冷幾乎成為必選項。英偉達、鴻海、廣達、緯穎、華碩、英業達均在英偉達GTC2024大會展出了自己GB200液冷服務器和液冷機櫃。

03

液冷:下一個光模塊CPO?

開源證券指出,在光模塊、PCB已大幅上漲的背景下,站在當前的時間點,液冷板塊是戰略性投資機會,是下一個光模塊、PCB。

液冷,作為AI算力鏈條的一份子,具備「增長強勁、敍事完備、賠率佔優」三大特徵。

  • 勝率視角:(1)液冷基本面斜率變化或更陡峭;(2)對比光模塊、PCB,當前所處時期較早;(3)政策驅動下,能效標準趨嚴,液冷從「可選」變「剛需」。

  • 賠率視角:在市場高低切后,液冷在AI算力鏈條內的賠率優勢很大。液冷處於「0→1」快速發展初期,滲透率提升的確定性高,且供給端尚未出現無序擴張,賠率顯著優於光模塊和PCB。

綜合以上,液冷符合強主題三要素,具備自上而下推動明確、行業空間大、催化劑密集。

相關ETF:

雲計算50ETF(516630,聯接A:019868 | 聯接C:019869)跟蹤中證雲計算與大數據主題指數(930851.CSI),標的指數的AI算力含量較高,成分股覆蓋了光模塊CPO、算力租賃、數據中心/智算中心、AI服務器、液冷服務器等多個熱門算力概念。

截至2025-08-15,雲計算50ETF(516630)標的指數前十大權重股為:新易盛中際旭創科大訊飛中科曙光金山辦公浪潮信息恆生電子紫光股份潤和軟件中國長城,合計權重為54.44%。

(數據來源:Wind,中證指數官網;以上展示個股爲雲計算50ETF(516630)標的指數的部分成分股,僅供參考,不構成個股推薦)

(以上信息來源:《國海證券-計算機行業AI算力「賣水人」專題系列(6):液冷,AI算力新一極-250816》、《東方證券-電子行業動態跟蹤:液冷產業趨勢加速,國內廠商切入海外供應鏈開啟高增長-250812》、《開源證券-投資策略專題:液冷,下一個光模塊&PCB-250814》)

其聯接基金存在聯接基金風險、跟蹤偏離風險、與目標ETF業績差異的風險等特有風險。A類基金申購時一次性收取申購費,無銷售服務費;C類無申購費,但收取銷售服務費。二者因費用收取、成立時間可能不同等,長期業績表現可能存在較大差異,具體請詳閲產品定期報告。

風險提示:1.上述基金為股票基金,主要投資於標的指數成分股及備選成分股,其預期風險和預期收益高於混合基金、債券基金與貨幣市場基金,上述基金屬於中高風險(R4)品種,具體風險評級結果以基金管理人和銷售機構提供的評級結果爲準。2.上述基金存在標的指數回報與股票市場平均回報偏離、標的指數波動、基金投資組合回報與標的指數回報偏離等主要風險。3.投資者在投資上述基金之前,請仔細閲讀上述基金的《基金合同》、《招募説明書》和《產品資料概要》等基金法律文件,充分認識上述基金的風險收益特徵和產品特性,並根據自身的投資目的、投資期限、投資經驗、資產狀況等因素充分考慮自身的風險承受能力,在瞭解產品情況及銷售適當性意見的基礎上,理性判斷並謹慎做出投資決策,獨立承擔投資風險。4.基金管理人不保證上述基金一定盈利,也不保證最低收益。上述基金的過往業績及其淨值高低並不預示其未來業績表現,基金管理人管理的其他基金的業績並不構成對上述基金業績表現的保證。5.基金管理人提醒投資者基金投資的「買者自負」原則,在投資者做出投資決策后,基金運營狀況、基金份額上市交易價格波動與基金淨值變化引致的投資風險,由投資者自行負責。6.中國證監會對上述基金的註冊,並不表明其對上述基金的投資價值、市場前景和收益作出實質性判斷或保證,也不表明投資於上述基金沒有風險。7.本產品由華夏基金發行與管理,代銷機構不承擔產品的投資、兑付和風險管理責任。8.恆生科技指數ETF為境外證券投資的基金,主要投資於香港證券市場中具有良好流動性的金融工具。除了需要承擔與境內證券投資基金類似的市場波動風險等一般投資風險之外,恆生科技指數ETF還面臨香港市場風險等境外證券市場投資所面臨的特別投資風險,包括港股市場股價波動較大的風險、匯率風險、港股通機制下交易日不連貫可能帶來的風險等。9.市場有風險,投資需謹慎,本內容提及的個股不構成個股推薦。

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