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文｜阎贵成 武超则 刘永旭
AI算力选拔机柜功率密度，“东数西算”工程对付PUE提出矜重要求，数据焦点液冷规划渗出率有望选拔。同时，办事器厂商已大力结构液冷产物，对付家产链合资课题的疑惑一经清除。液冷规划价值量昭著高于传统风冷规划，随着海内数据焦点修建推进以及液冷渗出率选拔，机房液冷温控墟市空间广泛。
1、AI办事器须要高功率机柜，液冷或成为必选项。
AI大模子锻炼以及推理运算所用的GPU办事器的功率密度将大幅选拔，以英伟达DGX A100办事器为例，其单机最大功率约也许到达6.5kW，大幅逾越单台普遍CPU办事器500w上下的功率水平。根据《冷板式液冷办事器切实性白皮书》数据再现，当然风冷的数据焦点单柜密度普通只支柱8-10kW，常常液冷数据焦点单机柜可支柱30kW以上的散热才略，并能较好演进到100kW以上，比拟较而言液冷的散热才略以及经济性均有分明劣势。今朝正在AI算力须要的驱策下，如、等办事器厂商一经结束大力结构液冷办事器产物，家产化进度有望加快。
2、“东数西算”工程清爽PUE要求，液冷渗出率或昭著选拔。
现在我国数据焦点年用电量已占全社会用电的2%-3%上下，东部当中地带一经提出矜重要求，比如北上广均有清爽战术要求新建数据焦点PUE限制正在1.3以下。“东数西算”工程要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE正在1.25以下，以及林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE正在1.2以下。“东数西算”工程关键节点内的PUE要求更高，同时思虑到大伙筹备结构，他日新增机柜更多将正在关键节点内，风冷规划正在某些地带大概没法矜重满意要求，液冷规划渗出率有望加快选拔。
3、液冷规划价值量昭著选拔，墟市空间广泛。
假定海内每年新增机柜数为100万架，新增IT负载量为250万kW，若全数选择风冷规划则对于应温控墟市领域为175亿元；若液冷规划渗出率到达70%则对于应温控墟市领域为315亿元（+80%），个中液冷温控墟市领域为262.5亿元，理论状况也大概更悲观。正在液冷规划加快渗出历程中，数据焦点温控厂商、液冷板建造厂商等有望受害。
4、告急提醒：国际境况改变；人工智能行业繁华没有及预期；数字经济以及数字中国修建繁华没有及预期等。
1、AI大算力办事器须要高功率机柜，液冷或成必选项
人工智能大模子锻炼以及推理运算所用的GPU办事器的功率密度将大幅选拔，以英伟达DGX A100办事器为例，其单机最大功率约也许到达今天1早上6.5kW，大幅逾越单台普遍CPU办事器500w上下的功率水平。正在此状况下，一方面须要新建超大功率的机柜，另一方面为升高PUE，瞻望液冷温控渗出率将加紧选拔。
PUE值是掂量IDC能效的主要目标。PUE的算计方式为数据焦点的总耗电量比上IT设施的耗电量，数值越凑近1，说明IDC的能效越高。根据赛迪顾问的统计数据，2019年中国数据焦点的能耗中约有43%是用于IT设施的散热，根底与45%的IT设施自身的能耗持平。所以，设施散热能耗成为升高PUE的枢纽作用因素。
液冷数据焦点顺应供给高密算力，选拔单柜摆设密度，进步数据焦点单元面积运用率。根据《冷板式液冷办事器切实性白皮书》数据再现，液体相对于空气鼓鼓恐怕传热更快（出入20-25倍），恐怕带走更多热量（出入2000-3000倍），给高密摆设供给了较好规划。常常液冷数据焦点单机柜也许支柱30kW以上的散热才略，并能较好演进到100kW以上。当然风冷的数据焦点单柜密度普通只支柱8kW-10kW，冷炎风道隔断的微模块加水冷空调水平制冷正在15kW以上性价比将大幅升高，比拟较而言液冷的散热才略以及经济性均有分明劣势。
因为AIGC的繁华，大功率AI办事器出货量有望加紧增添，进而要求单机柜功率要分明选拔，业界一经结束领域修建20kW、30kW功率的机柜。同时，数据焦点降PUE也是刚需。正在此背景下，因为风冷本领正在高功率机柜制冷方面的短板较为分明，所以液冷有望成为AI大算力数据焦点的主要制冷规划。
数据焦点液冷规划主要分为冷板式以及浸没式两种本领途径，其余还有喷淋式。根据《中国液冷数据焦点繁华白皮书》，液冷是指利用液体庖代空气鼓鼓算作冷媒，为发热零件施行换热的本领。普通来讲，行业将液冷分为直接冷却以及间接冷却，个中直接冷却以浸没式液冷本领为主，间接冷却以冷板式液冷本领为主。
不管是冷板式液冷依然浸没式液冷，都须要数据焦点温控以及ICT设施厂商互相协同，此前墟市对付家产链的协调课题生存疑惑。今朝正在AI算力须要的驱策下，办事器厂商一经结束大力结构液冷办事器产物，液冷的家产化进度有望加快。2022年，浪潮信息将“All in 液冷”纳入公司繁华策略，全栈结构液冷，完结通用办事器、高密度办事器、零件柜办事器、AI办事器四大系列全线产物均支柱冷板式液冷，建成年产能10万台的亚洲最大液冷数据焦点研产生产基地，完结了业界首次冷板式液冷零件柜的多量量委托。2022年，复兴通讯揭晓了《复兴通讯液冷本领白皮书》，公司修建的全液冷数据焦点项目取得了2022年CDCC数据焦点科技结果奖，短期公司 G5系列办事器正在泰国施行海内墟市首发，支柱液冷散热本领，选择冷板式液冷散热。
二、国家“东数西算”工程清爽PUE要求，液冷渗出率或昭著选拔
现在我国数据焦点年用电量已占全社会用电的2%-3%上下，东部当中地带针对于数据焦点PUE一经提出矜重要求。为确保完结“碳达峰碳中以及”目的，须要正在数据焦点修建模式、本领、规范、可更生能源运用等方面进一步开采节能减排潜力。多地已针对于数据焦点的绿色低碳繁华提出筹备规划。北京揭晓《北京市数据焦点兼顾繁华实行规划（2021-2023年）》，提出将有序合拢腾退低运用率的数据焦点，新建云数据焦点更夸大“绿色”，PUE没有高于1.3，用于数据保存功能的机柜功率占比没有逾越20%；广东省能源局2021年4月揭晓《对于清爽全省数据焦点能耗保险相干要求的告诉》，清爽提出“运用墟市以及行政目的，驱策绿色低碳繁华”，要求加小节能本领改革力度，“十四五”时期PUE降至1.3以下；上海正在2019年揭晓的信息根底办法三年步履讨论中提出，新建数据焦点PUE限制正在1.3以下，存量数据焦点PUE没有高于1.4。
2022年2月，国家繁华鼎新委、宗旨网信办、工业以及信息化部、国家能源局毗连印发告诉，批准正在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏8地煽动修建国家算力关键节点，筹备了10个国派别据焦点集群，记号着世界一体化大数据焦点编制告竣总体结构妄图，“东数西算”工程正式周全煽动。
根据发改委表态，“东数西算”工程总体思路有三方面：一是驱策世界数据焦点过度集聚、集约繁华；二是匆匆进数据焦点由东向西梯次结构、兼顾繁华；三是完结“东数西算”顺序渐进、加紧迭代。正在现在起步阶段，8个算力关键内筹备创造10个数据焦点集群，规章了物理界限，并清爽了绿色节能、上架率等繁华目的，如集群内数据焦点的平衡上架率至多要到达65%以上，要求张家口、韶关、长三角、芜湖、天府、重庆集群的PUE正在1.25以下，以及林格尔、贵安、中卫、庆阳集群的PUE正在1.2以下。
根据央视消息报道，“东数西后天3晚上算”工程自煽动至今，世界新增投资逾越4000亿元，整体“十四五”时期，将累计动员各方面投资逾越3万亿元。“东数西算”工程的8个国家算力关键节点修建已全数出工，工程从系统结构投入周全修建阶段。正在一经出工的8个国家算力关键中，本年新出工的数据焦点项目近70个，个中西部新增数据焦点的修建领域逾越60万机架，同比翻倍，至此国家算力收集编制架构发端变成。
咱们以为，不管是正在原本的东部当中区域，依然“东数西算”工程的关键节点内，战术端均对于新建数据焦点和存量数据焦点的PUE提出矜重要求，个中关键节点内的要求更高，同时思虑到大伙筹备结构，他日新增机柜更多将正在关键节点内，所以选择高效的机房温控规划来升高PUE是大势所趋。
根据《间接挥发冷却正在华北地带某数据焦点的利用》数据再现，华北地带某数据焦点一期IT备总负荷为3150kW，选择分散式冷水机组+房间级空调末尾的供冷架构，机房年均PUE为1.4，选择新增间接挥发冷却冷水机组的本领办法对于一期机房实行节能改革后，机房年均PUE降至1.28。但值得留神的是，“东数西算”关键节点对付PUE的要求为1.25或1.2以下，选择冷冻水或间接挥发冷却（风冷）规划正在某些低温、高湿地带大概没法矜重满意上述要求，所以咱们瞻望液冷规划渗出率有望加快选拔。
三、液冷规划价值量昭著选拔，墟市空间广泛
正在数字中国以及人工智能驱策云算计墟市回暖的背景下，IDC算作云根底办法家产链的枢纽关节，也有望投入须要释放阶段。正在往昔两年半，受多重因素作用，云算计须要景风采下行，但IDC修建与需要未呈现分明放缓状况，2021年以及2022年我国不同新增规范机柜数目120万架以及150万架（按2.5kW施行折算）。随着宏不雅经济向好，平台经济繁华恢复，AIGC等拉动，IDC须要有望渐渐释放，虽然2023新增需要量有望较2022年削减（比如三大经营商2022年新增IDC机柜15.6万架，2023年讨论新增11.4万架），但正在“东数西算”工程加快修建的大背景下，瞻望每年海内IDC机柜推广量仍有望正在100万架上下。
制冷系统约占数据焦点修建投资的20%上下，近期来看液冷规划的价值量更高。根据的招股阐明书数据再现，制冷系统占到Capex的比率约为20%，根据IT负载施行估算，单kW对于应冷冻水规划（风冷）制冷系统的价值量约为7000元，咱们瞻望假设选择液冷规划，投资将选拔至1.5万元以上/kW。
假定海内每年新增机柜数为100万架（根据单机柜2.5kW算计），新增IT负载量为250万kW，若全数选择风冷规划，单kW价值量为7000元，则对于应温控墟市领域为175亿元；若液冷规划渗出率到达70%，单kW液冷价值量为1.5万元，则对于应温控墟市领域为315亿元（+80%），个中液冷温控墟市领域为262.5亿元。
思虑到AIGC的繁华，“东数西算”工程PUE的要求，和超算/智算焦点的修建须要，咱们以为，一是他日2-3年将是海内大功率IDC新增修建的顶峰期，液冷规划的渗出率大概更高，二是存量IDC机房为满意而今更矜重的PUE要求，大概须要施行改革，个中制冷系统将是改革以及投资的中心，三是家产链今朝的液冷产能筹备大概正在近期内将消失供没有应求状态（液冷设施系统现有产能较少，叠加储能等新能源须要加紧增添），所以正在液冷规划加快渗出历程中，数据焦点温控厂商、液冷板建造厂商等有望受害。
国际境况改变对于供应链的安全以及牢靠孕育作用，且对于相干公司向海内拓展的进度孕育作用；芯片紧俏作用相干公司产物委托才略；疫情作用超预期，对于相干公司的损耗、出售以及委托孕育作用；人工智能行业繁华没有及预期，作用云算计家产链相干公司的须要；墟市合作加剧，导致毛利率加紧下滑；汇率稳定作用内向型企业的汇兑收益与毛利率，席卷ICT设施、光模块/光器件等板块的企业；数字经济以及数字中国修建繁华没有及预期等；电信经营商的云算计生意繁华没有及预期；经营商本钱支付没有及预期；云厂商本钱支付没有及预期等。
阎贵成：中信建投证券通信 算计机行业首席分解师，北京大学学士、硕士，埋头于云算计、物联网、信息安全、信创与5G等范畴争论。近8年处事体味，6年多证券争论体味。系2019-2021年《新财产》、《水晶球》通信行业最好分解师第一位，2017-2018年《新财产》、《水晶球》通信行业最好分解师第一位团队当中成员。
武超则：中信建投证券争论所长处兼国际生意部担任人，董事总司理，TMT行业首席分解师。新财产白金分解师，2013-2020年陆续八届新财产最好分解师通信行业第一位；2014-2020年陆续七届水晶球最好分解师通信行业第一位。埋头于5G、云算计、物联网等范畴争论。中国证券业协会证券分解师、投资顾问与首席经济学家委员会委员。
刘永旭：通信行业分解师，南开大学学士、硕士，曾经进行军工行业争论处事，2020年参加中信建投通信团队，主要争论云算计IDC、工业互联网、通信新能源、卫星利用、专网通信等方向。2020-2021年《新财产》、《水晶球》通信行业最好分解师第一位团队成员。
证券争论讲述称号：《AIGC繁华与“东数西算”有望选拔液冷温控渗出率》
对于外揭晓时光：2023年4月12日
讲述揭晓机构：中信建投证券股分有限公司
本讲述分解师：
阎贵成 SAC 编号：S1440518040002/ SFC 编号：BNS315
武超则 SAC 编号：S1440513090003/ SFC 编号：BEM208
刘永旭 SAC 编号：S1440520070014