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人工智能、大模型训练和高性能计算(HPC)的快速发展,服务器芯片功耗持续提升。单GPU功耗从数百瓦迈向千瓦级,传统风冷架构逐渐难以满足高密度计算需求。液冷技术成为下一代数据中心的重要方向。其中,CDU(Coolant Distribution Unit,冷却液分配单元)是整个液冷系统的核心设备。
如果说冷板(Cold Plate)负责“把芯片热量带走”,那么CDU负责:
· 控制冷却液循环;
· 隔离服务器侧与机房侧水路;
· 管理温度、压力和流量;
· 将服务器产生的热量传递到设施冷却系统。
CDU是液冷系统中的关键组成部分,通过热交换器隔离IT侧冷却回路和设施侧冷却回路,并控制冷却液流量、压力和温度。
一、什么是CDU?
CDU是一套集成化液冷管理设备,通常位于:
服务器机柜内部(In-Rack CDU)
多机柜区域旁(In-Row CDU)
独立液冷机房区域
其基本工作原理如下:
服务器冷板 - 高温冷却液回流 - CDU换热器 - 设施冷却水吸收热量 - 低温冷却液返回服务器
CDU内部通过热交换器实现:
IT Cooling Loop(技术冷却回路)与Facility Water Loop(设施冷却回路)之间的热隔离。 这样可以避免:
· 机房水质污染服务器;
· 服务器侧压力波动影响设施系统;
· 不同冷却液体系直接混合。
二、CDU的核心组成结构
一个完整CDU通常由以下模块组成:







三、CDU成本
算力CDU(Coolant Distribution Unit,冷量分配单元)是AI数据中心液冷系统的核心枢纽,其成本受设备功率、配置、品牌及部署场景影响较大。整体来看,CDU成本占液冷系统总价值的30%-40%,单台价格从几万元到上百万元不等。
一、 CDU单台设备成本(按功率与配置划分)
1.中小功率(如500kW级别):单台价格约 7.5万-15万元。适用于中小型机房或边缘算力节点,配置相对基础。
2.大功率(如1.4MW-2MW级别):单台价格约 50万-100万元。适用于大型AI算力中心、超算中心,配置更高(如1拖8配置),内部需配备大功率泵、多个板式换热器及智能控制系统。
3.高端/定制化CDU:部分满足高可靠(N+1冗余)或极致能效(如浸没式CDU)的定制化方案,价格可能突破常规区间,部分高端进口品牌(如Vertiv)的单价也相对较高
二、 CDU成本拆解(内部核心部件占比)
CDU为高度集成的模块化设备,其成本主要由内部核心部件构成,其中液冷泵是成本权重最高的部件(占CDU总成本的35%-50%):
液冷泵(占比35%-50%):单台CDU通常配置2台泵,单价约4万-6万元;若为高功率平台(如37kW)或采用高端电子屏蔽泵,单价可达5万-10万元,泵端合计成本约30万元。
板式换热器(占比10%-20%):单台CDU通常配置3个,单价约5万元/个,合计约15万元。
其他部件(占比30%-40%):包括管路、阀门、传感器、控制模块、变频器等,合计成本约10万-20万元。
三、 综合拥有成本(TCO)考量
除了单台设备采购成本,CDU的全生命周期成本(TCO)也需纳入考量:
1.安装与调测成本:通常占设备采购成本的 20%-30%,涉及现场管路连接、系统调试及满负荷测试。
2.年度维保成本:通常占设备采购成本的 8%-12%,包含系统监控、故障排查及定期维护。
3.运维与更换成本:液冷泵等易损件通常 5-7年 需更换,单台更换成本约2万-5万元;冷却液(如乙二醇)需定期更换,成本约0.8万-2万元/次。
注:以上成本为行业通用估算,实际成本会因具体项目规模、品牌选型(国产与进口差异)及现场工况(如距离冷源远近)有所浮动。
四、全球液冷CDU供应企业

核心技术:自研液环式真空CDU,可实现液冷系统二次侧均为负压,解决冷却液泄露问题
市场地位:全球第三大服务器厂商,2025年液冷服务器市占率达28%
研发投入:液冷团队超500人,研发投入占比达12%

产品矩阵:机架式(15-115kW)、机柜式(50-1800kW)、集装箱式(5MW)CDU
技术亮点:"Coolinside"方案在腾讯清远数据中心实现PUE 1.08,年省电费超千万
研发方向:正在研发的"真空液环"技术,通过负压系统将泄漏风险降低90%

业务规模:2023年液冷业务营收突破8亿元,同比增长220%
技术亮点:相变冷却技术支持GPU芯片热点温度<85℃,已应用于字节跳动火山引擎
市场布局:为中国移动5G基站提供液冷CDU,2024年交付量超10,000台

核心技术:浸没相变冷板液冷方案,配套CDU实现高效散热
市场优势:在浸没式液冷领域拥有深厚技术积累,产品广泛应用于AI训练集群

产品范围:提供冷板式液冷服务器热管理解决方案、浸没式液冷服务器热管理解决方案以及集装箱液冷数据中心解决方案
技术实力:从液冷板、多种型号和换热形式的CDU到数据中心设计、设备集成、系统调试、设备运维的系统集成能力

解决方案:冷板式、浸没式等多种液冷散热系统,提供从规划设计到智能控制的全过程服务
技术优势:实现完全自然冷却散热,项目选址弱相关,全国范围内实现机房PUE低于1.15

产品系列:液冷机柜、CDU、冷夜分配管manifold、浸没液冷箱体TANK、预制化管路及室外冷源
技术亮点:干冷器与补冷机组一体化设计,风冷模块和液冷模块共用一套冷水盘管,降低成本,节约空间

技术路线:全栈液冷交付能力(冷板→Manifold一环网CDU),重构数据中心热管理技术
产品优势:打造"零液风险、全智能掌控"的散热设备,满足30kW+机柜散热需求

技术布局:逐步构建覆盖冷板液冷、浸没液冷等多技术路径的完整体系
研发重点:同步推进冷板工艺优化与UQD(通用快拆接口)标准化研发,该接口技术可兼容冷板液冷与浸没液冷场景

解决方案:单相冷板液冷解决方案,服务于字节跳动、美团、拼多多、快手、百度等客户
技术优势:集中式+分布式协同策略,打造适配国产高密度算力的全链条液冷解决方案

核心产品:1.5MW液对液(L2L)冷却液分配装置(CDU),已取得NVIDIA的推荐供应商(Recommended Vender List, RVL)与合格供应(Approved Vendor List, AVL)资格
技术亮点:东莞工厂的垂直整合模式,从冷板冲压到控制系统开发全部自主完成,使BOM成本降低18%

市场地位:英伟达服务器体系最大的冷板供应商,CDU是其未来推广的主线产品之一
产品范围:AI散热产品,包括CDU,冷板,UQD等产品

技术优势:相变CDU在阿里巴巴张北数据中心实现热流密度支持500W/cm²(传统液冷300)
产品特点:GB200 in-row CDU通过独特的"三级相变"设计,使服务器入口温度波动<1℃

产品范围:液冷领域涉及CDU、水冷板 分歧管等产品
市场认可:其CDU已是微软液冷供应商

解决方案:冷板式液冷和浸没式液冷解决方案,通过液冷机柜、内部循环模组、换热冷却、内外控制等设备,直接为服务器关键发热元件进行热交换
技术优势:为各行业客户提供绿色算力,满足高密服务器的散热需求

市场地位:其CDU产品进入英伟达的RVL名单,主要提供GB200 L-L CDU
服务能力:提供从研发设计、加工制造、端到端交付全流程服务

产品范围:CDU、Manifold、水冷板、快速接头、预制化算力中心、浸没液冷一体机、浸没液冷CDU、TANK等
解决方案:水冷板液冷解决方案、浸没液冷解决方案、创新液冷解决方案、光电液连接方案等

核心技术:为NV72/NV36机柜定制的L-L/L-A系列CDU,采用专利的"三级分流"技术
产能布局:位于中国苏州的工厂已实现年产5000台CDU的产能,配合美国威斯康星州的研发中心,形成"设计-制造-服务"闭环
产品亮点:2025年推出的模块化CDU支持热插拔维护,将平均修复时间(MTTR)缩短至15分钟

产品系列:冷板式液冷CDU系统,提供液-液、液-气等多种热交换方式,支持机柜内/落地式安装
技术优势:覆盖温度、流量、压力控制及流体处理、热交换与隔离五大功能,助力高密度AI集群实现更优制冷效果
市场应用:液气CDU已实现"一柜一单元"的标准化交付,在北美老旧机房改造中广泛应用

技术实力:2025年推出第三代液冷机柜,CDU作为核心组件同步升级
产品参数:机柜式CDU具备1.6MW冷却能力,支持4个42U机柜并联;采用PG25环保型介质,GWP(全球变暖潜能值)<10
创新亮点:带液维护支持不停机更换快换接头,维护时间缩短至15分钟;热插拔泵组采用双泵冗余设计,故障切换时间<5秒

核心产品:250kW机架式CDU,能效比达0.018kW/kW(行业平均0.022),压力损失<15kPa
技术亮点:快速接头采用专利磁吸式设计,10秒完成冷板连接
市场认可:2025年推出的1000kW集中式CDU已通过Open Compute Project认证

技术突破:CHx2000 CDU开创性地实现2MW容量在42U标准机柜内集成,支持GPU芯片热点温度<85℃
合作生态:英伟达液冷生态成员,同时为戴尔,技嘉、AVL、思科等公司供应冷板和CDU
质量控制:与英伟达联合开发的"零泄漏"技术,通过双O型圈+氦检工艺,将年泄漏率控制在0.5ppm以下

核心产品:GigaModular CDU-10MW系统,支持200kW-10MW按需扩展
技术优势:采用AI驱动的变频泵组,能效优化显著;提供CDU-as-a-Service服务模式
市场影响:被Meta选为新一代数据中心标准配置,其独特的"热插拔"泵组设计使维护无需停机

产品系列:RackCDU系列数据中心液冷方案,主要围绕冷板式液冷和浸没式
技术实力:在数据中心液冷领域拥有深厚技术积累,产品广泛应用于全球各地的数据中心

解决方案:液冷机柜系统集成CDU,提供完整的液冷解决方案
技术优势:凭借在机柜系统领域的技术积累,为数据中心提供可靠的液冷散热方案

产品范围:包括CDU,冷板,热界面材料等产品
市场地位:宝德的冷板是英伟达液冷生态成员,为数据中心提供高效的散热解决方案

产品亮点:CDU800 in row产品提供给英伟达,具备高性能液体冷却能力
解决方案:提供包括含机柜、高性能液体冷却、智能配电和线缆管理等的完整数据中心解决方案

技术领域:液冷服务器与CDU冷却分配装置供应商,尤其在高性能计算领域拥有深厚技术积累
解决方案:为超级计算机等高性能计算设备提供高效的液冷散热方案

产品系列:PowerEdge服务器液冷套件含CDU,为数据中心提供高效的散热解决方案
技术优势:结合自身服务器产品,提供一体化的液冷解决方案

核心技术:Neptune液冷技术,覆盖CDU及冷板系统
产品亮点:ThinkSystem SC777 V4 Neptune采用冷板液冷技术散热,100%全液冷架构,液冷覆盖CPU,GPU,内存等核心部件

解决方案:FusionServer液冷服务器,自研CDU,为数据中心提供高效的散热解决方案
技术实力:凭借在服务器领域的技术积累,提供一体化的液冷解决方案

产品亮点:1380KW in_row CDU具备高冷却能力,适用于高密度数据中心
技术优势:双回路设计隔离设施供水系统(FWS)与工艺冷却系统(TCS),交叉污染风险降低95%

市场布局:巨头涌入液冷赛道,推出CDU产品,显示出对AI液冷市场的重视
技术实力:凭借在电子领域的技术积累,为数据中心提供可靠的液冷散热方案

产品范围:In-Row CDU,从主营一次测业务拓展到CDU产品
技术优势:为数据中心提供高效的液冷散热解决方案,满足高密度计算的散热需求

市场布局:暖通巨头进入液冷赛道,推出了1.3MW的CDU产品
技术实力:凭借在暖通领域的技术积累,为数据中心提供可靠的液冷散热方案

产品亮点:展出的H200整机柜和NIDEC 250kw in-rackCDU,满足高密度计算的散热需求
技术优势:为数据中心提供一体化的液冷解决方案,支持Intel和AMD平台

产品参数:机柜式CDU具备2000kW冷却能力,支持PG25/PG46冷却液
市场布局:针对印度高温环境优化,支持50℃环境温度运行,为印度国家超级计算中心(NSM)提供液冷方案
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来源:热能工匠
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