AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年

旺材芯片 2026-08-11 15:37






AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年图1

关注公众号,点击公众号主页右上角“ · · · ”,设置星标,实时关注旺材芯片最新资讯


过去,液冷主要解决高功率GPU的散热需求;而进入2026年以后,随着NVIDIA Blackwell、Rubin等新一代AI计算平台向更高功率、更高机柜密度发展,液冷正在向Rack级、Pod级乃至整个AI数据中心工厂基础设施延伸。

其中,一个值得关注的变化是:高温液冷正在成为下一代AI数据中心的重要技术路线。

通过提高冷却液供液温度,数据中心可以减少机械制冷系统运行时间,在适合的气候和系统设计条件下进一步降低制冷能耗,同时减少冷却塔等基础设施的用水需求。

从产业链来看,冷板、CDU、快速接头(QD)、机架式歧管以及液冷服务器整机正在成为AI数据中心液冷市场的重要价值环节。

 

 

一、45℃高温液冷:AI数据中心冷却架构正在发生变化

传统数据中心通常依赖较低温度的冷冻水系统,通过CRAC、CRAH等设备将机房环境维持在适合服务器运行的温度范围。

但对于新一代AI数据中心而言,GPU和AI加速器的功率密度快速提升,仅依靠空气冷却已经越来越难以满足高密度计算需求。

液冷的优势在于可以直接将热量从GPU、CPU等高热流密度芯片附近带走,大幅减少对空气循环和风扇系统的依赖。

进一步提高液冷系统的供液温度,则可以改变数据中心传统的制冷逻辑。

当冷却液温度足够高时,在部分环境条件下可以更多使用自然冷却、干冷器或其他低能耗散热设备,从而降低机械制冷需求。

因此,45℃级高温液冷的意义并不只是“液体更热”,而是数据中心冷却系统从传统机械制冷向高温自然冷却方向转变。

对于AI Factory而言,这种变化可能带来几个直接价值:

需要注意的是,45℃并不意味着所有服务器内部元件都直接工作在45℃环境中。实际系统仍需要通过冷板、CDU(冷却分配单元)、分液器(或歧管)以及控制系统对液体温度、流量和压力进行精确管理。

因此,高温液冷真正考验的是整个液冷系统的热设计能力,而不仅仅是冷却液本身。

AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年图2

 

二、NVIDIA液冷路线:从GPU散热走向Rack级液冷

AI服务器液冷技术正在经历一个明显的架构升级。

早期液冷方案主要集中在GPU或者CPU芯片,通过冷板实现直接芯片冷却。

这种方案解决了芯片热量传导问题,但当AI服务器功率进一步提升后,单纯优化GPU冷板已经无法解决整个Rack的热管理问题。

未来的系统需要同时考虑:GPU → 服务器 → 歧管 → CDU → 设施冷却系统

也就是说,液冷系统正在从单一部件演变为完整的热管理基础设施。

新一代AI平台推动液冷进一步向Rack级和Pod级架构发展。以NVIDIA下一代AI基础设施为代表,高密度GPU计算正在推动液冷从“服务器内部方案”升级为“整机柜基础设施”。

这也意味着:液冷正在从服务器配套技术,逐渐成为AI数据中心基础设施的重要组成部分。

对于液冷产业链而言,这种变化非常关键。

过去,一套液冷方案可能只需要解决GPU Cold Plate和管路设计;未来则需要同时解决CDU容量、Rack Manifold设计、快速接头可靠性、管路压降、漏液监测以及系统级控制等问题。

 

 

三、Cold Plate竞争升级:从传统流道设计走向微结构技术

冷板仍然是Direct-to-Chip Liquid Cooling的核心组件之一。

传统冷板通常采用铜或其他高导热材料,通过铣削、钎焊、真空焊接等方式制造内部流道。

随着GPU热流密度继续提升,传统流道设计开始面临新的挑战。

例如:

因此,下一代冷板的竞争重点正在从简单的“增加流量”转向提高单位流量下的换热效率。

Frore Systems推出的LiquidJet等技术,就是这一方向的典型探索。

其核心思路是通过更加精细的微结构,将冷却液精准引导至GPU高热流密度区域,在减少冷却液需求的同时提高局部换热效率。

从产业技术路线来看,未来冷板可能逐渐出现三方面变化:

1. 从传统流道向微结构流道发展

传统平行流道、蛇形流道等方案仍然具有较高的工程成熟度,但面向更高热流密度的GPU,微结构、喷射式以及局部强化换热结构可能获得更多关注。

2. 从均匀散热向热点精准散热发展

GPU并不是整个芯片区域产生完全一致的热量。

因此,冷板未来可能更多根据GPU内部热点分布进行针对性设计。

3. 从经验设计向仿真与AI辅助设计发展

未来冷板研发可能越来越依赖:

CFD仿真 + AI算法 + 数字孪生 + 自动优化

通过算法快速生成不同流道结构,再通过仿真和实验进行验证,有机会显著缩短产品开发周期。

 

 

四、CDU成为AI液冷系统的核心设备

如果说冷板负责“把热量从芯片带走”,那么CDU则负责“管理整个液冷系统的热量”。

CDU,即冷却液分配单元,是液冷数据中心的重要基础设备。

其主要功能包括:

随着AI Rack功率从几十kW逐渐向100kW甚至更高水平发展,CDU的重要性也在不断提高。

尤其是在Rack级液冷架构中,CDU已经不再只是一个简单的换热设备,而逐渐成为AI Rack热管理系统的控制中心。

未来CDU的发展方向可能包括:更高单机容量、模块化设计、更高换热效率、智能控制、冗余设计以及更强的远程监控能力。

对于MW级AI数据中心而言,CDU还需要进一步解决系统规模化部署的问题。

这意味着液冷厂商不仅需要提供一台性能优秀的CDU,更需要解决:

10个Rack、100个Rack甚至1000个Rack如何稳定运行。

因此,液冷行业正在从产品竞争逐步进入系统交付竞争。

 

五、QD与Rack Manifold:液冷规模化之后的新关键环节

液冷系统规模化部署后,快速连接件(Quick Disconnect,QD)的重要性会进一步提升。

一个AI Rack可能包含大量液冷管路和连接点。

如果连接件存在泄漏、压力损失过大、插拔寿命不足或者流量限制,就可能影响整个服务器系统的稳定运行。

因此,QD需要同时满足:

与此同时,Rack Manifold也正在成为液冷服务器的重要基础部件。

Manifold的作用是将冷却液分配至不同服务器,同时进行回液汇集。

随着服务器数量和机柜功率不断提高,Manifold设计需要更加关注:

流量均衡、压力损失、管路布局、维护便利性以及系统冗余。

因此,在未来的AI液冷Rack中,Cold Plate、QD和Manifold实际上形成了一套紧密关联的液体循环系统。

 

 

六、NVIDIA投资AI基础设施:电力与散热成为新的竞争焦点

AI基础设施正在进入一个新的阶段。

过去几年,行业关注的核心问题主要是:

有没有足够的GPU?

但随着AI算力规模快速扩大,数据中心建设逐渐暴露出新的瓶颈:

因此,AI数据中心竞争正在从“芯片供应竞争”扩展到电力 + 计算 + 散热 + 基础设施的综合竞争。

NVIDIA对AI基础设施领域的持续布局,也反映出一个明显趋势:AI计算基础设施已经不再只是服务器行业的问题,而正在成为能源、数据中心、液冷、网络和电力基础设施共同参与的产业。

对于液冷企业来说,这意味着未来客户需求也会发生变化。

客户可能不再只采购一套“服务器液冷系统”,而是需要从Rack、CDU到管路、控制系统乃至数据中心热管理方案的整体解决方案。

 

 

七、Supermicro等服务器厂商持续推动液冷AI平台

随着AI服务器功率密度快速提升,服务器OEM/ODM厂商也在加快液冷平台布局。

Supermicro等厂商持续推动NVIDIA HGX、NVL72以及Direct-to-Chip Liquid Cooling等方案。

这背后的核心逻辑非常清晰:

GPU功率越高 → Server功率越高 → Rack功率越高 → 空气冷却越困难 → 液冷成为高密度AI服务器的重要方案。

当单Rack功率进入100kW甚至更高水平后,传统空气冷却需要面对更大的风量、风扇功耗以及机房制冷压力。

因此,未来AI服务器的设计逻辑可能逐渐从:

Server-centric

转向:Rack-centric

再进一步转向:Pod-centric

这也是为什么液冷企业未来需要理解的不只是“如何做一个Cold Plate”,而是如何设计完整的Rack级热管理系统。

 

 

八、AI开始参与Cold Plate研发:液冷设计进入算法时代

除了硬件技术之外,AI本身也正在反过来改变液冷研发。

传统Cold Plate流道设计通常依赖工程师经验、CFD仿真和大量实验。

但随着生成式算法和拓扑优化技术的发展,工程师可以设定:

然后利用算法生成大量流道结构,再通过数字仿真筛选最优方案。

这意味着Cold Plate研发模式可能从:

工程师设计 → 仿真 → 打样 → 测试

逐步发展为:

AI生成 → CFD仿真 → 数字孪生 → 自动优化 → 实物验证

对于未来高功率GPU而言,这种方法的价值尤其明显。

因为GPU热流密度越高,传统经验型流道设计的优化空间就越有限。

 

 

九、AI服务器增长正在推动液冷进入高速发展周期

AI计算需求持续增长,是液冷市场扩张最直接的驱动力之一。

NVIDIA GPU平台、Google和AWS等云厂商自研ASIC,以及其他AI加速器平台,都在推动数据中心向更高计算密度发展。

而计算密度提升最终会传导至机柜功率。

因此,液冷市场的增长并不是单纯由“液冷技术更先进”推动,而是由整个AI基础设施功率密度变化所决定。

可以简单理解为:

AI算力增长 → GPU数量增长 → 单GPU功率提升 → Server功率提升 → Rack功率提升 → 液冷渗透率提升。

这也是未来几年AI Data Center Liquid Cooling市场持续增长的重要底层逻辑。

 

 

十、2026年AI液冷产业链:哪些环节更值得关注?

从目前的技术路线和产业需求来看,可以将AI液冷产业链大致分为三个梯队。

第一梯队:Cold Plate + CDU

这是当前AI液冷系统中最核心的两个环节。

Cold Plate直接决定芯片级散热能力,而CDU决定整个液冷系统的循环、换热和控制能力。

随着AI Rack功率继续提升,这两个环节的技术壁垒和价值量都有望进一步提高。

重点方向:

 

第二梯队:QD + Manifold

当液冷从少量服务器部署进入大规模Rack部署之后,系统连接可靠性的重要性会明显提升。

QD和Manifold虽然单个产品的价值量可能低于核心芯片级部件,但它们直接影响液冷系统的可靠性、维护效率和规模化部署能力。

未来随着AI Rack数量增加,这一市场仍然具有较大的增长空间。

 

第三梯队:液冷材料

液冷系统长期运行,对材料提出了更高要求。

重点包括:

TIM(Thermal Interface Material)

特别是在高温液冷系统中,材料长期稳定性、化学兼容性以及密封可靠性将成为重要指标。

 

 

十一、AI液冷正在进入“交付能力”竞争阶段

2026年的液冷产业正在发生一个重要变化。

过去,市场竞争主要围绕:

“有没有液冷方案?”

现在则逐渐变成:

“能不能稳定交付大规模液冷系统?”

对于AI数据中心客户来说,一套实验室级液冷系统并不难。

真正困难的是:

100kW+ Rack如何稳定运行?

几十个Rack如何部署?

MW级AI集群如何扩展?

CDU、Manifold、QD和Cold Plate如何协同?

出现故障后如何快速维护?

这些问题决定了液冷企业能否从单一设备供应商升级为AI数据中心基础设施供应商。

因此,未来液冷行业的核心竞争力可能集中在三个方面:

技术能力

能否解决更高热流密度和更高Rack功率的散热问题。

产品能力

能否提供Cold Plate、CDU、Manifold、QD等完整产品体系。

交付能力

能否完成从单Rack到MW级、甚至GW级AI数据中心的规模化交付。

 

 

链力一站式液冷解决方案:

链力创立于2014年,总部与生产基地位于深圳龙岗,是全球一站式算力液冷散热综合服务商,专注绿色液冷解决方案。

公司集方案设计、数据中心工程建设、设备研发生产、全球安装及全周期运维于一体,核心产品涵盖集装箱数据中心、机架式CDU/机柜式CDU、液冷服务器机柜,广泛适配A1超算、智算集群、数据产业园及海外算力出海等场景。依托资深研发团队与自主专利技术,PUE可降至1.15以下,综合节能率超30%。

AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年图3

 

结语:AI数据中心液冷正在从“散热技术”走向“基础设施技术”

2026年,AI液冷产业已经进入新的发展阶段。

从GPU Cold Plate,到CDU,再到Rack Manifold和Quick Disconnect,液冷正在形成完整的产业链体系。

与此同时,45℃级高温液冷、Rack级液冷、Pod级液冷以及AI辅助Cold Plate设计等技术路线,也正在推动整个行业从传统服务器散热向AI Factory热管理基础设施转型。

未来AI数据中心的竞争,不仅是GPU性能的竞争,也将是:电力效率、计算密度、散热能力和基础设施交付能力的综合竞争。

对于液冷产业而言,真正的机会并不只是“AI服务器需要液冷”,而是随着AI Rack功率不断提升,液冷正在成为下一代高密度数据中心不可或缺的基础设施。

在这一趋势下,冷板、CDU(冷却分配单元)、QD(快速接头)、机柜歧管以及完整的液冷服务器解决方案,仍将是未来AI液冷产业链值得重点关注的核心方向。



来源:链力液冷


专心       专业        专注

AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年图4

AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年图5


AI数据中心全球液冷产业趋势|2026年图6

关于科技区角:国内科技展会垂直内容策划服务商,提供从论坛内容全案策划、会展市场化IP打造到精准专业观众一站式邀约服务,以产业内容吸引高质量B端人群,打通展会从议题设计、演讲嘉宾邀约、宣传预热、精准邀观到供需对接全链路。
声明:内容取材于网络,仅代表作者观点,如有内容违规问题,请联系处理。
AI
more
周大福、安克创新等十余位一线操盘手:从“会答”到“会干”,AI 进执行层卡在哪?
教别人用AI,我赚翻了
AIDC 板式换热器: [液冷核心枢纽,国产替代迎机会
提质降本新方案:步科AI智能终端HMI与伺服一体机
印度微短剧狂飙:AI加速下的百亿蓝海与隐忧
B站上线AI大模型实测榜,GPT-6 Astra夺魁国产模型占三席
华为:昇腾已跨过生态拐点 有能力构建AI新生态
边缘算力升级,工控机站上AI风口
阶跃发布Step 5 Preview:MoE架构重塑AI成本效益边界
狐讯 | B 站上线 AI 大模型测评榜;理想AI眼镜迎 OTA 升级
Copyright © 2025-成都区角科技有限公司
蜀ICP备2025143415号-1
  
川公网安备51015602001305号