Giá đỡ AI 200kW+ đang thay đổi các yêu cầu về ống làm mát bằng chất lỏng
Làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệu AI: Tình trạng thị trường và triển vọng tăng trưởng năm 2025
Các nhà khai thác siêu quy mô đang thiết kế lại toàn bộ giá đỡ máy chủ xung quanh việc làm mát bằng chất lỏng trực tiếp. Sự thay đổi này không còn là thử nghiệm thí điểm nữa mà là tiêu chuẩn mua sắm cho cơ sở hạ tầng AI thế hệ tiếp theo-. Đây là vị trí của thị trường vào năm 2025.
Tại sao khối lượng công việc AI buộc phải chuyển từ không khí sang lỏng
Các cụm đào tạo AI tạo ra mật độ nhiệt mà việc làm mát không khí không thể loại bỏ về mặt vật lý. Một giá đỡ NVIDIA GB200 NVL72 duy nhất tiêu tán công suất lên tới 132 kW. Xử lý không khí tiêu chuẩn đạt khoảng 30-40 kW mỗi giá trước khi yêu cầu quá nhiều không gian sàn và công suất quạt. Toán học buộc phải có một cách tiếp cận khác.
Làm mát bằng chất lỏng loại bỏ nhiệt lượng trên mỗi đơn vị thể tích nhiều hơn 3.000 lần so với không khí. Đây không phải là ưu tiên kỹ thuật - mà là hạn chế về mặt vật lý. Mọi nhà cung cấp đám mây lớn đều đã công bố các mục tiêu triển khai giả định giá đỡ được làm mát bằng chất lỏng-cho các cụm đào tạo AI vào năm 2026.
Dự báo quy mô thị trường cho hệ thống làm mát bằng chất lỏng AI
Thị trường làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệuđang tăng trưởng với tốc độ chưa từng có. Theo ước tính của ngành do Grand View Research báo cáo, thị trường làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệu toàn cầu đạt khoảng 4,5 tỷ USD vào năm 2024 và dự kiến sẽ mở rộng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm vượt quá 24% cho đến năm 2030.
- Giá trị thị trường năm 2024: ~ 4,5 tỷ USD (phân khúc làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệu)
- Giá trị dự kiến đến năm 2030: hơn 16 tỷ USD
- CAGR: 24%+ (2024-2030)
- Thị phần máy chủ AI trong nhu cầu làm mát bằng chất lỏng: ước tính trên 60% vào năm 2026
Những số liệu này phản ánh các tấm làm mát trực tiếp - của phần cứng, CDU, ống góp và ống nối chúng. Phân khúc linh kiện quản lý nhiệt, bao gồm các ống làm mát bằng thép không gỉ, chiếm khoảng 25% tổng số.
Áp dụng trực tiếp-đến-Chip và tản nhiệt ngâm
Hai kiến trúc làm mát bằng chất lỏng đang thống trị thị trường hiện tại. Mỗi kịch bản phù hợp với các kịch bản triển khai khác nhau.
| Kích thước | Trực tiếp-đến-Chip (Đĩa nguội) | Làm mát ngâm |
| Loại nước làm mát | nước Glycol{0}}hoặc nước tinh khiết | Chất lỏng điện môi (tổng hợp/PAO) |
| Thể tích nước làm mát trên mỗi giá | 10-30 lít | 800-1.500 lít |
| Hiệu quả làm mát | Tiết kiệm năng lượng 40-60% so với không khí | Tiết kiệm 50-70% năng lượng so với không khí |
| Cải tạo cơ sở vật chất hiện có | Có thể tích hợp CDU | Yêu cầu thiết kế lại vật lý lớn |
| Giai đoạn áp dụng | Tiêu chuẩn siêu tỷ lệ - chính thống | Vị trí thích hợp và thử nghiệm sớm - |
| Ứng dụng điển hình | Cụm đào tạo AI, HPC | Khai thác tiền điện tử, biên, HPC chuyên dụng |
Chip-tới{1}}trực tiếp chiếm ưu thế vì nó tích hợp với các kiểu dạng máy chủ hiện có. Việc nhúng yêu cầu các máy chủ được thiết kế đặc biệt không có bộ phận làm mát bằng không khí-, điều này hạn chế khả năng tương thích với chuỗi cung ứng của nó. Hầu hết các hoạt động triển khai siêu quy mô vào năm 2025 đều sử dụng chip-đến-trực tiếp với bộ phân phối chất làm mát (CDU) điều chỉnh lưu lượng và nhiệt độ.
Chuỗi cung ứng linh kiện: Những điều nhóm mua sắm cần biết
Vòng làm mát chỉ đáng tin cậy bằng kết nối yếu nhất của nó. Một-rò rỉ vi mô trong mối hàn ống có thể làm tắt giá đỡ máy chủ và làm hỏng phần cứng GPU trị giá hàng chục nghìn đô la. Đây là lý do tại sao thông số kỹ thuật của các thành phần lại quan trọng hơn bất kỳ ứng dụng làm mát nào khác.
Thép không gỉ 316L làm tiêu chuẩn vật liệu
Loại thép không gỉ 316L là loại thép tham khảo trong ngành cho ống làm mát bằng chất lỏng. Hàm lượng molypden của vật liệu (2-3%) mang lại khả năng chống rỗ trong môi trường clorua và thành phần cacbon thấp (tối đa 0,03%) ngăn ngừa sự nhạy cảm trong quá trình hàn.
Đối với các nhóm mua sắm, các điểm đặc tả quan trọng là:
- Độ nhám bề mặt bên trong: Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 μm ngăn ngừa sự tích tụ hạt và hình thành màng sinh học trong vòng làm mát
- Dung sai kích thước: các bề mặt tiếp xúc trên ống và đầu nối phải có dung sai nhất quán theo từng đợt
- Chất lượng mối hàn: hàn theo quỹ đạo với nhiệt đầu vào được kiểm soát giúp giảm thiểu sự nhô ra của hạt hàn vào đường dẫn dòng chảy
- Truy xuất nguồn gốc chứng nhận: giấy chứng nhận nhà máy vật liệu (MTC) và hồ sơ kiểm tra rò rỉ phải đi kèm mỗi lô
Xu hướng nhu cầu khu vực
Bắc Mỹ dẫn đầu chi tiêu cho cơ sở hạ tầng AI, được thúc đẩy bởi chi tiêu vốn siêu quy mô. Châu Âu tuân theo các quy định chặt chẽ hơn về hiệu quả năng lượng (Chỉ thị về Hiệu quả Năng lượng của EU) thúc đẩy việc áp dụng làm mát bằng chất lỏng. Châu Á{2}}Thái Bình Dương, đặc biệt là Trung Quốc và Đông Nam Á, đang mở rộng quy mô các trung tâm dữ liệu AI với tốc độ hiện ngang ngửa với Bắc Mỹ.
Mỗi khu vực có mô hình tìm nguồn cung ứng riêng biệt:
- Bắc Mỹ: Ưu tiên các nhà cung cấp có kho hàng địa phương và hệ thống chất lượng được chứng nhận- ISO. Tài liệu tuân thủ (RoHS, REACH) là bắt buộc.
- Châu Âu: Yêu cầu truy xuất nguồn gốc nguyên liệu đầy đủ và các thành phần được đánh dấu CE-. Các nhà điều hành Đức và Bắc Âu kiểm tra các nhà cung cấp-tại chỗ trước khi đủ điều kiện.
- Châu Á-Thái Bình Dương: Giá-nhạy cảm nhưng chất lượng ngày càng được chú trọng- khi mật độ máy chủ AI tăng lên. Khả năng giao hàng nhanh là điểm khác biệt.
Tầm nhìn 2025-2030
Việc chuyển đổi sang làm mát bằng chất lỏng cho cơ sở hạ tầng AI không phải là một xu hướng - mà là sự thay đổi cấu trúc trong cách xây dựng trung tâm dữ liệu. Thị trường sẽ hợp nhất xung quanh các nhà cung cấp chứng minh được chất lượng có thể lặp lại trên quy mô lớn. Tiêu chuẩn hóa thành phần sẽ tăng lên, nhưng chất lượng vật liệu và kiểm soát quy trình sẽ vẫn là điểm khác biệt chính.
Các nhà cung cấp có quy trình hàn được chứng nhận (ISO 3834), kiểm soát độ sạch nội bộ nghiêm ngặt và khả năng truy xuất nguồn gốc được ghi chép sẵn sàng đáp ứng phần lớn nhu cầu siêu quy mô. Đây là thực tế thị trường vào năm 2025 và là quỹ đạo cho phần còn lại của thập kỷ này.
Câu hỏi thường gặp
Điều gì đang thúc đẩy sự chuyển đổi từ làm mát bằng không khí sang làm mát bằng chất lỏng trong các trung tâm dữ liệu AI?
+
-
Cụm đào tạo AI tạo ra mật độ nhiệt vượt quá 30-40 kW mỗi giá, đây là giới hạn thực tế cho việc làm mát không khí. Làm mát bằng chất lỏng loại bỏ lượng nhiệt trên một đơn vị thể tích cao hơn khoảng 3.000 lần so với không khí, khiến nó trở thành giải pháp khả thi duy nhất cho các giá đỡ AI mật độ cao như NVIDIA GB200 NVL72 ở mức 132 kW mỗi giá.
Các loại làm mát bằng chất lỏng chính được sử dụng trong trung tâm dữ liệu là gì?
+
-
Làm mát trực tiếp-đến-chip (tấm lạnh) và làm mát nhúng là hai loại chính. Chip-tới{4}}trực tiếp sử dụng bộ phận phân phối chất làm mát để luân chuyển nước glycol-thông qua các tấm lạnh gắn vào các thành phần máy chủ. Làm mát ngâm chìm máy chủ trong chất lỏng điện môi. Chip-tới-trực tiếp được áp dụng rộng rãi nhất cho các trung tâm dữ liệu AI.
Tại sao thép không gỉ 316L là vật liệu được ưa chuộng cho ống làm mát bằng chất lỏng?
+
-
Thép không gỉ 316L chứa molypden (2-3%) mang lại khả năng chống rỗ trong chất làm mát có chứa clorua-và lượng carbon thấp (tối đa 0,03%) ngăn ngừa hiện tượng nhạy cảm với mối hàn. Những đặc tính này đảm bảo độ tin cậy lâu dài-trong vòng làm mát bằng nước glycol.
Tốc độ tăng trưởng dự kiến cho thị trường làm mát bằng chất lỏng cho trung tâm dữ liệu là bao nhiêu?
+
-
Thị trường được dự đoán sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm vượt quá 24% từ khoảng 4,5 tỷ USD vào năm 2024 lên hơn 16 tỷ USD vào năm 2030, dựa trên ước tính của ngành Grand View Research.
Thông số kỹ thuật nào là quan trọng khi mua ống làm mát bằng thép không gỉ?
+
-
Các thông số kỹ thuật quan trọng là độ nhám bề mặt bên trong (Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 μm để ngăn chặn sự tích tụ hạt), tính nhất quán về dung sai kích thước giữa các lô, chất lượng mối hàn (ưu tiên hàn quỹ đạo) và khả năng truy xuất nguồn gốc chứng nhận đầy đủ bao gồm chứng chỉ vật liệu và hồ sơ kiểm tra rò rỉ.
Nếu bạn đang đánh giá các nhà cung cấp ống làm mát chất lỏng bằng thép không gỉ cho dự án cơ sở hạ tầng AI tiếp theo của mình, hãy yêu cầu chứng nhận vật liệu và dữ liệu nhất quán hàng loạt trước khi cam kết khối lượng.
