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为什么买家需要直接对芯片进行液冷，以实现数据中心的可持续发展？

买家需要市场解决方案，因为可持续发展目标如今已成为运营目标。企业气候目标、用水限制和电力约束正迫使数据中心重新设计冷却系统。这种转变并非表面功夫，而是直接影响设施对每一瓦电力的利用效率。
正因如此，市场正成为可持续发展的核心推动力量。

可持续发展始于热量移除

直接液冷散热速度远超风冷系统，能更快地将处理器产生的热量散发出去。液体的导热效率大约是空气的3500倍，这彻底改变了散热效率的格局。这使得工厂能够在支持更高密度、更高温度的基础设施的同时，大幅降低冷却成本。
在芯片级液冷市场，这种性能优势是推动市场需求增长的最强劲动力之一。 

买家为何偏爱这条路径

• 通过更好的部署，运营商可以将 PUE 从大约 1.58 降低到大约 1.05 到 1.15。.
• 在某些配置下，制冷能耗可降低高达 94%。.
• 闭环系统消除了大量的蒸发性水消耗，从而加强了水资源管理。.
• 支持45°C至65°C的废热再利用。.

为什么高密度人工智能工作负载会带来前所未有的液冷需求？

人工智能基础设施已成为买家重新思考散热设计的最直接原因。现代加速器和 GPU的 功耗通常超过1000至1200瓦，这远远超出了标准风冷散热的承受能力。这种压力使得芯片级液冷散热成为一种实际必需品，而非升级选项。随着工作负载的不断增加，散热必须保障性能，而不仅仅是防止系统宕机。

人工智能芯片需要更强的散热能力

当处理器的热设计功耗达到极限时，风冷散热便会遇到瓶颈。单相散热虽然性能良好，但其散热能力也仅限于每颗处理器 1500 至 2000 瓦左右。而新一代 GPU 的功耗可能会超过这个阈值，尤其是在大型 语言模型 集群中。
芯片级液冷市场正是为了弥补这一不足而生，它能提供更冷、更近、更高效的散热方式。

需求为何上升

• 多节点人工智能集群正在将机架密度推高至 40 千瓦以上。.
• 液冷系统 可支持 50 至 100 千瓦以上的机架。
• Supermicro报告称，液冷GPU系统在压力测试中吞吐量提高了17%。.
• 现在更自然地契合了超大规模数据中心和GPU OEM厂商的发展路线图。.

直接液冷如何大幅降低总体拥有成本？

买家希望冷却系统能够快速收回成本并有效控制运营费用。正因如此，芯片级液冷市场对许多运营商而言极具吸引力。其优势在于更低的能耗、更小的风扇功耗以及更高的计算密度。因此，从
长远来看，液冷方案通常比风冷方案更具投资回报。

节约成本的方法有很多

液冷技术在测试中可将节点级功耗降低约 1 kW，相当于近 16%。在大规模部署中，这种差异累积起来可带来可观的年度能源节约。Supermicro 估计，在 2000 个节点的情况下，每年可节省约 225 万美元的能源成本。因此，直接芯片液冷市场对首席财务官和基础设施规划人员极具吸引力。. 

这种经济模式的吸引力何在？

• 运营商可以通过提高每个机架的计算密度来延缓昂贵的房地产扩张。.
• 当电价超过每千瓦时 0.10 美元时，节能效果会进一步提升。.
• 部分部署案例显示，总体拥有成本降低了约 35%。.
• 直接对芯片进行液冷的市场也受益于碳信用额度和可持续发展激励措施。.

对现有数据中心设施进行液冷系统改造意味着什么？

许多买家希望找到一种无需彻底重建即可实现现有设施现代化的解决方案。这使得改造设计成为市场上最重要的应用途径之一。直接芯片制造系统在现有设施环境中表现出色，因为它们保留了熟悉的机架布局。运营商可以在保持大部分设施完好无损的情况下升级容量。.

无中断改造

在过渡阶段，直接液冷可以与周边空气冷却系统共存。这为运营商提供了分阶段迁移的路径，而非一次性全面转换。他们可以继续使用 19 英寸机架结构，从而减少物理重新设计的工作量。在芯片级直接液冷市场，这种灵活性是促成采购的重要因素。. 

主要改造优势

• 冷却剂分配单元将设施回路与机架回路隔离，以提高安全性。.
• 模块化舱体部署允许逐行进行现代化改造，而无需大面积停机。.
• 特殊的管道和加固结构有助于支撑更重的液冷机架。.
• 直接对芯片进行液冷的市场为企业设施提供了易于改造的套件。.

先进的液冷需求如何改变日常维护和设施可靠性？

对于任何认真的买家而言，可靠性与性能同等重要。芯片级液冷市场正通过更安全的设计、更高的自动化程度和更强的可维护性来应对这一需求。这减少了人们对泄漏、维护和操作复杂性的顾虑，也有助于设施更有信心地管理高密度人工智能环境。.

维护工作变得更加可控

现代系统越来越多地采用负压或真空安全逻辑。如果管路被刺破，系统会吸入空气而不是向外喷射液体。快速断开硬件也使服务器维护更加清洁快捷。这些特性增强了人们对芯片级液冷市场的信心。. 

可靠性特征买家价值

• 自动泄漏检测功能可在紧急情况下立即切断冷却液流量。.
• N+1 和 2N 泵架构提高了关键工作负载的弹性。.
• 定期进行流体化学测试可以防止腐蚀、结垢和通道堵塞。.
• 遥测工具可提供机架的实时压力、流量和温度信息。.

买家追求散热技术并非出于新奇，而是为了应对人工智能负载、能源限制和可持续发展目标等实际压力。
正因如此，芯片级液冷市场在新系统开发和改造项目中都日益占据战略重要地位。

竞争分析：主导芯片直接液冷市场的五大厂商

1. CoolIT Systems： 凭借与戴尔和HPE等大型OEM厂商的合作，占据市场主导地位。其专利的分流式冷板技术能够有效冷却超高密度AI集群，在企业数据中心领域保持着巨大的市场份额。
2. Vertiv： 收购 CoolTera 后，巩固了其在 D2C 领域的领先地位。Vertiv 利用其无与伦比的全球规模，将定制的高密度冷板与其旗舰级大容量冷却液分配单元 (CDU) 无缝集成。
3. Motivair公司： 在高性能计算（HPC）领域处于领先地位。其高度可靠的动态CDU和定制的D2C冷板是世界上最先进的AI超级计算机的基础组件。
4. 博伊德公司 凭借先进的材料科学和制造技术主导市场。其超薄、低热阻的微型刮削冷板成功应对了下一代高功率硅器件中的极端热通量。
5. ZutaCore： 在快速增长的两相直接触芯片散热领域占据主导地位。其HyperCool无水介质技术为功耗超过1000W的超高功率AI处理器实现了前所未有的散热能力，彻底消除了服务器漏电的灾难性风险。

芯片级液冷市场细分分析

按类型划分：单相系统稳居全球最大市场份额。 

单相直冷式芯片冷却系统近期稳居全球市场份额最大。设施运营商在进行大规模服务器机架升级时，也更倾向于选择这种成熟可靠的液冷架构。. 

这项可靠的技术可以轻松改造现有商用数据中心，无需进行大规模改造。与复杂的双相介电液体冷却方案相比，其初始资本支出显著降低。此外，硬件制造商不断优化温水冷却回路，以最大限度地提高整体能源效率。这些高效的热力学特性使企业设施能够在芯片级液冷市场中快速实现雄心勃勃的企业可持续发展目标。.

• 成熟的单相流体架构可大幅降低初始设施液冷集成部署成本。.
• 热水分配回路与现代企业环境可持续性基础设施管理目标完全契合。.
• 标准化的单相组件确保与各种传统数据中心设备机架无缝兼容。.
• 专业冷却剂的商业化供应极大地加速了全球单相系统的大规模应用。.

按组件划分：冷板成功跻身市场领先硬件之列 

在过去一年中，冷板在主要部件市场占据了绝对主导地位。这些关键的硬件设备能够主动吸收现代高功率处理器在芯片级液冷市场中产生的极高热量。前所未有的AI加速芯片需要高度定制的冷板几何结构才能实现最佳散热效果。. 

目前，领先的制造商采用精密切削技术，快速最大化内部金属表面积。最大化的表面积能够有效地将热能从精密的中央计算处理单元中转移出去。冷板吸引了全球主要云基础设施提供商的大量重复性硬件投资。.

• 精密设计的微通道冷板能够有效应对高密度半导体结构带来的前所未有的热负荷。.
• 创新的斜切翅片制造工艺显著提高了导热流体的整体散热率。.
• 定制的板材几何形状可将下一代图形处理单元完美地安装在紧凑的服务器机箱内。.
• 主要的 硅芯片 供应商严格要求使用经过认证的冷板，以保证昂贵的硬件保修持续有效。

按机架密度划分：120kW 以上的机柜目前占据全球液冷市场份额最大。

目前，功率超过 120 千瓦的服务器机架占据了芯片级液冷市场最大的投资份额。 生成式人工智能 工作负载不断迫使运营商大幅提升其物理计算环境的密度。传统的强制风冷系统在这种极高的功率阈值下完全失效。 

因此，直接液冷集成成为防止硅片发生灾难性热熔毁的绝对必要措施。大规模超级计算集群需要高度集中的设备布局，以最大限度地降低内部网络延迟。这种惊人的密度优化能够直接最大化顶级超大规模数据中心的资源利用率。.

• 极高的机架密度为复杂的大规模神经网络参数训练算法的运行需求提供了强有力的支持。.
• 传统空气处理机组无法有效散发超过百千瓦阈值的极端热量。.
• 集中计算能力可以显著减少数据中心内昂贵的物理光纤布线距离。.
• 在商业快速扩张期间，最大限度地利用机柜可以极大地提高托管服务提供商的空间货币化收益。.

按数据中心类型划分：超大规模数据中心占据最大的全球市场份额。 

去年，超大规模数据中心在全球芯片级液冷市场部署领域占据主导地位。科技巨头们正积极建设庞大的计算园区，以满足爆炸式增长的公共云服务需求。这些庞大的设施本身就需要数千个先进的图形处理器（GPU）来进行机器学习。. 

超大规模运营商会立即部署定制的芯片级直接冷却系统，以最大限度地提高运营效率。大规模采购能力使这些大型企业运营商能够显著降低专用硬件成本。无与伦比的资金投入不断巩固超大规模相对于规模较小的区域性托管设施部署的绝对优势。.

• 爆炸式增长的人工智能模型训练需要庞大的集群式超大规模设施物理处理能力。.
• 云服务提供商严格要求新建园区达到极高的电源使用效率。.
• 大规模硬件采购合同显著降低了高端直接液冷集成方面的财务门槛。.
• 超大规模基础设施的快速扩张直接决定了未来全球直接芯片技术组件的标准。.

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芯片级液冷市场区域分析

北美目前在全球市场占据领先地位。

预计到2026年，北美将主导全球芯片级液冷市场。美国大规模超大规模云的持续扩张对复杂的散热管理基础设施提出了更高的要求。人工智能模型的开发从根本上需要前所未有的电力和极高密度的服务器。传统的机械风冷系统完全无法应对这些高度集中的热负荷。. 

区域数据中心运营商正迅速采用先进的芯片级液冷技术。美国能源部通过巨额拨款积极资助绿色冷却转型。严格的环境法规迫使商业企业大幅提高整体能源利用效率。领先的半导体制造商不断与当地专业的冷却供应商合作，进行定制化的硬件集成。下一代图形处理器将专用的微通道冷板直接集成到机箱中。. 

知名数据中心托管服务商不断对其现有设施进行改造升级，以满足客户对高密度数据中心的需求。雄厚的资金实力使大型科技公司能够轻松部署高端液冷架构。完善的国内供应链能够可靠地在本地供应先进的冷却液分配单元等关键组件。这一强大的市场生态系统确保了关键超大规模园区扩建项目的硬件部署计划能够顺利进行。对人工智能基础设施的大量投资巩固了北美液冷领域的绝对主导地位。区域技术创新不断树立着可靠的下一代热管理方面的全球性能标准。.

亚太地区是增长最快的区域市场。

在全球芯片直接冷却市场中，亚太地区始终保持着最快的区域增长速度。. 

中国

中国积极引领着这一快速发展，通过大规模的国家主导型绿色能源基础设施现代化项目来实现。中国科技巨头正积极将芯片级液冷散热系统集成到新建的超大规模生产设施中。政府严格的碳中和目标彻底有效地限制了中国境内传统风冷散热方案的普及。. 

印度

印度凭借极其经济实惠的工业电力，迅速崛起为区域领先的数据中心枢纽。印度商业开发商积极采用高密度计算架构，以支持全国范围内的智慧城市建设。. 

日本

日本目前在人口密集的城市科技园区面临着极其严峻的商业地产限制。这些严格的物理限制必然导致服务器环境密度极高，从而需要高效的芯片级液冷技术。日本主要电信公司积极采用专用冷板来处理高要求的AI工作负载。. 

印度尼西亚

印尼成功实施了大规模数字化转型项目，以满足快速增长的年轻科技人口的需求。印尼领先的网络运营商不断采用可持续的液冷散热管理策略，对传统基础设施进行现代化改造。. 

亚洲各国政府出台的利好科技政策，有力地激励了私人企业对清洁液冷技术的快速投资。大型国际云计算供应商积极拓展本地业务，充分利用区域互联网普及率的飙升。区域内广泛的本地化生产规模，造就了极具竞争力的零部件供应链，降低了初始部署成本。这种积极的数字化现代化与高度城市化的强强联合，完美地加速了亚洲市场的领先地位。.

芯片级液冷市场近期五大发展趋势

1. 华硕 发布了其 优化液冷解决方案 ，新增了涵盖芯片级直接散热、行内CDU和混合散热设计的产品组合，适用于超高密度AI和HPC机架，并与合作伙伴集成，旨在实现大规模部署。
2. 陶氏 推出了 陶氏冷却液护理网络， 旨在帮助运营商管理直接芯片液冷系统，将服务合作伙伴和实验室支持与 DOWFROST LC 和 HD 流体相结合。
3. 2026 年 4 月， Carrier Ventures扩大了对ZutaCore的投资，增强了其面向高密度 AI 数据中心和更广泛的热管理产品的直接芯片无水液冷能力。
4. Accelsius宣布NeuCool IR150及其 HyperStart 计划将于 2026 年 4 月全面上市，这标志着其两阶段直接芯片平台的商业化势头强劲。
5. ZutaCore 获得超过 1 亿美元 的 C 轮融资，以加速其用于 AI 和 HPC 工作负载的无水两相直接芯片冷却系统的全球部署。

芯片直接液冷市场中的顶尖公司

• 超微半导体公司.
• 阿塞泰克
• CoolIT系统
• Chilldyne公司.
• 冰晶科技
• 富士通有限公司.
• LiquidStack
• JETCOOL Technologies Inc.
• 潜水器
• 施耐德电气
• ZutaCore
• 维蒂夫控股公司
• 其他主要参与者

市场细分概述

按类型

• 单相
• 两相

按组件

• 硬件
  • 冷板
  • 冷却液分配单元
  • 歧管和管道
• 冷却液
• 服务

按货架密度

• 最高可达 50 千瓦
• 50–120千瓦
• 120千瓦以上

按数据中心类型

• 超大规模
• 托管
• 企业
• 边缘

通过申请

• 人工智能训练
• 人工智能推理
• 高性能计算
• 通用云

按地区

• 北美
  • 美国.
  • 加拿大
  • 墨西哥
• 欧洲
  • 西欧
    • 英国
    • 德国
    • 法国
    • 意大利
    • 西班牙
    • 西欧其他地区
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  • 澳大利亚和新西兰
  • 韩国
  • 东盟
  • 亚太其他地区
• 中东和非洲 (MEA)
  • 沙特阿拉伯
  • 南非
  • 阿联酋
  • 中东和非洲其他地区
• 南美洲
  • 阿根廷
  • 巴西
  • 南美洲其他地区