AI算力“卖水人”专题系列（2）-芯片散热-从风冷到液冷-AI驱动产业革新.pdfVIP

芯片散热：从风冷到液冷，AI驱动产业革新

——AI算力“卖水人”专题系列（2）

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-33%

-43%

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相对沪深300表现

表现1M3M12M

计算机-6.3%-21.5%-40.4%

沪深300-3.5%-1.9%-10.0%

请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2

u核心要点：AI算力发展与政策PUE等驱动下，芯片级散热将从热管/VC转向更高效的3DVC与液冷，芯片级散热有望打开成长空间。

u一、芯片散热概览：功耗升级、散热技术持续革新

电子设备发热的本质原因就是工作能量转化为热能的过程。散热是为解决高性能计算设备中的热管理问题而设计的，它们通过直接在芯片或处理器表

面移除热量来优化设备性能并延长使用寿命。随着芯片功耗的提升，散热技术从一维热管的线式均温，到二维VC的平面均温，发展到三维的一体式

均温，即3DVC技术路径，最后发展到液冷技术。

u二、主要散热技术：从风冷到液冷，冷板到浸没式

散热技术包括风冷与液冷两类。风冷技术中，热管与VC的散热能力较低，3DVC散热上限扩至1000W，均需搭配风扇进行散热，技术简单、便宜，

适用于大多数设备。液冷技术具备更高散热效率，包括冷板式与浸没式两类，其中冷板式为间接冷却，初始投资中等，运维成本较低，相对成熟，英

伟达GB200NVL72采用冷板式液冷解决方案；浸没式为直接冷却，技术要求较高，运营维护成本较高，曙光数创研发“1拖2”双相浸没液冷结构。

u三、性能+TCO多重驱动，散热市场规模持续向上

AI大模型训推对芯片算力提出更高要求，提升单芯片功耗。芯片温度影响性能，当芯片工作温度近70-80℃时，温度每升高2℃，芯片性能会降低约

10%，故单芯片功耗增长进一步提升散热需求。此外，英伟达B200功耗超1000W、接近风冷散热上限；“双碳”+东数西算等政策严格数据中心PUE要

求，液冷平均PUE低于风冷；TCO方面，相比风冷，冷板液冷的初始投资成本接近风冷，并且后续运行成本更低。

据Precedence，预期2024-2026年全球AI芯片市场规模CAGR为29.72%，2024年预期全球交换机市场规模同比+5%左右。随着芯片及服务器、交换机的

市场规模扩大，且芯片功耗增长提高散热要求，我们认为芯片级散热市场规模增速有望提升。

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u投资建议：AI算力发展与