英伟达转向全液冷，Rubin平台开启液冷“标配”时代

发布时间：2026-07-17 13:59:29 来源：安智兰德资讯网 作者：综合

文 | 产联社CLS

手机长时间游戏会发烫，标配导致降频、英伟液冷卡顿。达转代AI数据中心面临的向全挑战更为严峻：这里没有单一芯片，而是台开成千上万块功耗堪比电磁炉的GPU。算力越强，启液热量越大，标配散热已成为制约AI发展的英伟液冷核心瓶颈。

6月21日，达转代英伟达发布官方博客，向全宣布Rubin平台实现100%全液冷。台开该系统采用液体闭环冷却，启液无风扇设计，标配冷却液入口温度45°C，英伟液冷出口约55°C。达转代在适宜气候区，该系统可全年停用机械冷水机组，将设施冷却用水量从传统冷却塔的年均260万加仑/兆瓦降至接近零。

图：英伟达45℃方案 来源：英伟达官网

这不仅是技术迭代，更是范式转移：液冷已从“高功耗芯片的辅助散热手段”升级为“AI Factory的基础架构约束”。风冷时代终结，千亿级液冷产业加速成型。

芯片功耗狂飙，风冷触及物理极限

过去十余年，芯片功耗缓慢增长，风冷尚能应对。但近三年，AI算力需求爆炸，芯片厂商转向“堆功耗换性能”，风冷物理极限被迅速突破。

英伟达GPU热设计功耗（TDP）走势清晰展示了这一趋势：
* 2020年 A100：400W
* 2022年 H100：700W
* 2024年 B200：1200W
* 2026年 Rubin架构：>2300W
* 2027年 Rubin Ultra：有望达3500W

仅六年时间，功耗从400W飙升至2300W以上。

图：机柜级液冷结构拆解图 来源：英伟达官网，申万宏源研究

功耗飙升直接导致机柜功率密度跃升。主流GB300 NVL72机柜单机柜功耗已达130-140kW，而风冷系统的物理散热极限仅为15-20kW。当前机柜热量已是风冷处理极限的6至9倍。

风冷失效的根本原因在于空气导热能力有限。随着芯片密度和温度增加，空气无法及时带走热量，导致芯片降频、卡顿甚至损坏。数据显示，约55%的电子元器件故障源于高温，温度每升高2°C，可靠性下降10%。这并非概率问题，而是必然结果。

数据来源：大象研究院、华源证券研究所

此外，政策红线日益收紧。中国要求新建大型数据中心PUE不高于1.25，国家枢纽节点不高于1.2。传统风冷PUE通常在1.4以上，不采用液冷将无法满足合规要求。

液冷原理：从汽车水箱到AI服务器

液冷原理与汽车发动机水箱类似：液体流经贴合芯片的冷板带走热量，经外部冷却后循环。

尽管原理简单，效果却天差地别：
* 导热效率：液冷是空气的25倍以上。
* 换热系数：液冷是风冷的1000-3000倍。
* 能耗对比：传统风冷制冷能耗占电费43%，液冷降至24%。
* PUE优化：从风冷的1.4+降至1.2以下。

数据来源：东吴证券研究报告

目前主流液冷方案分为三类：
1. 冷板式液冷：液体流经金属冷板，兼顾性能与成本，占据约90%市场份额，是30-80kW主流部署区间的首选。
2. 浸没式液冷：服务器浸泡在特殊液体中，散热更强但成本高，适用于单机柜功率突破100kW的超高密度场景。
3. 喷淋式液冷：较少见，主要用于特定场景。

数据来源：东吴证券研究报告

942亿市场规模：由芯片出货量锁定

液冷市场规模并非基于模糊预测，而是由高功耗芯片出货量直接决定。

• 2026年全球预测：英伟达出货560万颗GPU，北美ASIC厂商560万颗，国内ASIC厂商245万颗。每颗芯片均需配套液冷。
• 市场测算：东吴证券预计2026年全球液冷市场规模约942亿元，2027年增至1478亿元。
• 中国增速：赛迪数据显示，2025年中国液冷市场规模159.8亿元（同比+45.2%），预计2026年达232.5亿元，2028年突破470.4亿元。

这是一个年增速超45%、两年内有望翻倍的产业。

渗透率加速跃迁：
* 2021年：不足3%
* 2025年：20%
* 2026年：37%
* 2027年：>50%
* 2030年：82%

需求端信号明确：2026年全球九大云服务商资本支出同比增长79%至8300亿美元；谷歌云Q1收入同比增63%。台湾液冷企业AVC订单已排至2029年。

数据来源：东吴证券研究所测算（汇率：1 USD = 6.8171 CNY）

价值分布：四大核心部件拿走90%利润

液冷是系统工程，非单一产品。国盛证券拆解显示，冷板、CDU（冷却液分配单元）、Manifold（分液歧管）、快接头四大部件占据系统价值量的约90%。

图：液冷方案价值链 来源：申万宏源研究

1. 冷板（32%-41%）：价值量最高，直接贴合芯片。随着功耗提升，正从传统铜材向微通道冷板、金刚石铜复合材料演进。
2. CDU（25%-32%）：系统“心脏”，集成换热器、泵、阀、传感器。技术壁垒高，毛利率可达40%-60%。
3. 快接头（14%-28%）：要求零泄漏、插拔5000+次，技术壁垒高，毛利率40%-60%。
4. Manifold（13%）：负责冷却液均匀分配。

随着机柜功耗提升，单机柜液冷价值量持续增加：GB200 NVL72约8万美元，GB300 NVL72升至约9.6万美元（增幅>20%）。

中国机会：从外围配套走向核心供应

目前液冷产业链国产化率普遍偏低：系统集成35%，CDU 30%，冷板40%，快接头25%，浸没式氟化液国产化率不足5%（3M市占率>70%）。

但两大变化正在打开国产替代大门：
1. 英伟达放权：GB300阶段，英伟达仅提供设计参考和合格供应商名单，采购决策权下放至ODM厂商，打破封闭体系。
2. 谷歌直采：云厂商采取直采模式，液冷供应商可作为一级厂商直接对接，降低供应链层级壁垒。

国内厂商布局：
* 全链条/集成商：
* 英维克：大陆唯一获英伟达NPN Tier 1认证，提供“冷板+CDU+工质”全方案，拿下国内GB300近半数订单。
* 申菱环境：拥有72项液冷专利，2024年国内CDU市场份额第一。
* 核心零部件：
* 银轮股份、飞龙股份、大元泵业、川环科技：从汽车热管理跨界，底层技术相通。飞龙股份客户达80家，拓普集团获15亿元订单。

海外格局：CoolerMaster（54%）、AVC（23%）、健策精密（15%）、台达（6%）。随着英伟达放权和谷歌直采，大陆厂商正迎来切入全球高端供应链的战略窗口。

图：智算中心液冷产业全景 来源：中国信息通信研究院

技术演进：冷板选型与材料革命

液冷技术演进分为系统方案选型和材料突破两层。

1. 系统方案：冷板为主，浸没式为辅

• 冷板式：当下主流（65%-90%份额），兼容性强、改造成本低，是30-80kW区间最优解。
• 浸没式：未来方向，PUE可降至1.08以下。虽初始建设成本高（高出冷板约1000万元/100柜），但运营6年后全生命周期成本更优。赛迪预测2028年浸没数据中心规模将达32.9亿元。

2. 核心迭代：微通道与解耦交付

• 微通道冷板：Rubin方案采用大冷板+微通道技术。GB200通道直径0.3-0.5mm，GB300预计<0.2mm，加工精度达微米级。
• 交付模式：从“一体化统包”转向“解耦交付”。基于标准化接口，多厂商协同，利润向解决方案商和核心零部件商集中。

3. 材料革命：金刚石散热

金刚石热导率（800-2200W/(m·K)）是铜的3-5倍，且为优良电绝缘体。

图：金刚石热性能远超传统散热材料 来源：华源证券研究报告

• 英伟达应用：Vera Rubin架构采用“金刚石-铜复合热沉+45°C温水直冷”，金刚石负责近端均热，液冷负责系统排热。
• 商业化落地：
• Akash Systems：交付全球首批金刚石冷却GPU服务器，获3亿美元订单。
• 曙光数创：C8000 V3.0兆瓦级整机柜规模化应用金刚石铜导热材料，导热率提升80%。
• 消费电子：微星RTX 5090显卡、联想Yoga Slim 7i已量产采用金刚石散热。
• 英特尔：投资金刚石晶圆制造，在18A-P工艺中集成新型导热材料。

中国是全球最大人造金刚石产地，拥有全产业链优势。预计金刚石散热市场规模从2025年0.37亿美元增至2030年152亿美元，复合增速214%，正处于“从0到1”关键期。

结语：液冷成为AI时代基础设施

2026年前，液冷是“选配”；2026年后，液冷是“标配”。

液冷正经历三重跃迁：
1. 从可选到必选：功耗飙升触及风冷极限，PUE政策红线锁定。
2. 从单品到系统：价值链扩展至芯片、机柜、设施三层，四大核心部件占90%价值。
3. 从外资主导到国产替代：英伟达放权、谷歌直采，中国公司从外围走向核心。

英伟达将液冷写入Rubin平台，谷歌推动开放标准，中国公司跨界切入，金刚石材料量产落地。千亿赛道刚刚起步，方向清晰，尽管存在技术路线和认证不确定性，但液冷普及程度已成为制约AI算力密度的关键变量。

研报来源：
* 国盛证券《液冷：产业化拐点已至，千亿赛道扬帆起航》（2026年6月26日）
* 东吴证券《液冷行业深度报告：千亿液冷市场爆发，看好增量环节国产份额提升》（2026年6月26日）
* 华源证券《从可选到刚需，AI算力浪潮下液冷产业链投资价值再审视》（2026年6月30日）
* 中信建投《液冷散热系列报告三：金刚石——高端散热材料的迈进之路》（2026年7月1日）
* 申万宏源《英伟达45℃液冷方案重构AI Factory，液冷基建加速规模化》（2026年7月4日）
* 赛迪顾问《2025—2026年中国液冷数据中心市场报告》（2026年6月）
* 中商产业研究院《2024-2030年中国液冷服务器行业市场发展现状及潜力分析研究报告》
* 中国信息通信研究院《智算中心液冷产业全景研究报告（2025年）》（2025年8月）

报道来源：
* 英伟达官方博客（2026年6月21日）

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