利多星智投：液冷服务器部署的商业化进程与未来趋势

当我们在手机上刷视频、用云端办公时，背后的数据中心正承受着巨大的算力压力。随着 AI 大模型训练、超算中心等场景爆发，CPU/GPU 芯片的功耗早已突破千瓦大关，英伟达 H100 GPU 功耗达 700W，单机柜功率密度突破 50kW 已成常态。​今天利多星智投就和大家介绍下液冷服务器的相关知识吧。

传统风冷服务器面临着难以逾越的物理天花板：空气的导热系数仅 0.024 W/mK，远低于水的 0.6 W/mK，散热效率低下；为了降温，风扇和空调需消耗数据中心 30%-50% 的电能，导致 PUE（电能使用效率）难低于 1.3；更关键的是，当单机柜功率密度超过 20kW 后，风冷的成本和难度会呈指数级增长。

液冷服务器的出现正是为了破解这一困局。它以液体为冷却介质，导热效率是空气的 25 倍以上，能轻松应对 100kW / 机柜的高密度计算需求，同时将 PUE 降至 1.05-1.1，节省 30% 以上总能耗，成为解锁更高算力密度的关键钥匙。

一、液冷服务器部署核心：原理与三大主流方案

液冷服务器的核心逻辑很简单 —— 用液体替代空气作为散热载体，通过冷热交换高效带走芯片热量。根据部署方式的不同，主流方案分为三类，适配不同场景需求：

1. 冷板式液冷：兼容性之王（市场占比 70%+）

这是目前最成熟的部署方案，核心是 “精准降温”。工程师会在 CPU、GPU 等高功耗芯片表面安装金属冷板（通常为铜或铝材质），冷板内部设计微流道，冷却液通过管路循环流经冷板，直接吸收芯片热量，再通过机房级的冷却液分配单元（CDU）散热后回流。

这种部署方式无需大幅改造服务器架构，中低功耗部件可保留风冷，支持 “风液混用”，兼容性极强。比如英伟达 HGX 液冷机柜就采用该方案，结合 45-50℃高温水自然冷却，能实现 PUE

2. 浸没式液冷：极致散热之选

如果说冷板式是 “局部降温”，浸没式就是 “全身冷却”。部署时，整台服务器会被完全浸泡在不导电、无毒无味的绝缘冷却液（如氟化液）中，芯片产生的热量直接被液体吸收，部分方案中冷却液会吸热沸腾，利用汽化潜热快速散热，蒸汽冷凝后循环使用。

这种方案的散热效率堪称极致，单机柜功率可达 100kW+，设备全域温度波动

3. 喷淋式液冷：精准靶向探索

这是一种更具创新性的部署方式，通过服务器机箱顶部的喷头，将冷却液精准喷洒至芯片表面，吸热后回流收集。其优势是用液量少、散热精准，但面临喷嘴防堵塞、液体控制难度大等工程挑战，目前商业化案例较少，微软等企业正在 Azure 服务器中开展试验。

二、液冷服务器部署的核心优势与应用场景

四大核心优势，重塑数据中心生态

超高散热效率：导热效率是空气的 25 倍以上，轻松应对千瓦级芯片和百千瓦级机柜的散热需求；极致能源节约：PUE 可低至 1.05-1.1，较风冷服务器节能 30% 以上，阿里云杭州数据中心年均 PUE 仅 1.09；静音空间优化：无需高速风扇，噪音降低 20dB 以上，同时提升单机柜算力密度，节省机房空间；余热回收潜力：高温冷却液可用于城市供暖或生活热水，微软北欧数据中心余热回收效率超 90%。

典型应用场景：哪里需要 “冷静” 算力？

AI 大模型训练：千卡级 GPU 集群产生兆瓦级散热需求，液冷是唯一可行方案，浪潮信息 M7 平台实现 “ALL IN 液冷”，适配 1024 颗 H100 的集群需求；超算中心与高密度数据中心：中科曙光液冷服务器支撑 “地球数值模拟装置”，腾讯长三角 AI 超算中心采用液冷支持高密度 GPU 部署；边缘计算：5G MEC、车载算力平台等空间有限场景，微型化冷板 / CDU 一体机可适配狭小环境；绿色数据中心：响应 “东数西算” 工程 PUE

三、行业趋势：液冷部署将成高密度计算标配

随着 AI 芯片功率持续提升，2025 年全球 AI 芯片单机柜功率将突破 100kW，液冷技术的渗透率正快速攀升。IDC 预测，2025 年中国液冷服务器市场规模将达 33.9 亿美元，2025-2029 年年复合增长率约 48%，2028 年将增至 162 亿美元；集邦咨询更预测，2025 年液冷在 AI 数据中心的渗透率将从 14% 跃升至 33%。

从产业链来看，浪潮信息、中科曙光、工业富联等企业已形成成熟的部署方案，浪潮信息 2025 年 Q1 液冷服务器产能达 3.6 万台 / 月，订单排至 2026 年。未来，“液冷原生” 服务器设计将成为主流，芯片、主板与液冷系统的协同优化，将进一步释放算力潜力。

液冷服务器的部署，不仅是散热技术的革新，更是数字经济发展的必然选择。当我们享受着 AI、5G 带来的便捷时，这些 “冷静” 运行的服务器，正成为支撑技术进步的核心基石。