服务器专题 | 第27期:单柜功率到30kW,风冷先到顶

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机房里曾经有句不用动脑子的常识:柜子热了,就加风扇,加大风量。这句常识管用了二十年。它在 30kW 这道线前面失效了。

失效不是渐变的,是到点就停。风扇转速、风量、散热片尺寸都能往上加,可热量搬走的速度跟不上功率长上去的速度。这一期只算一笔散热账:风冷的天花板是怎么来的,撞上天花板的机柜现在是什么样,以及天花板之后,钱往哪流。

热量搬走的速度,跟不上功率长的速度

先看空气这个搬运工的本事。一份研报的摘要里给过一组对照:液冷的导热效率是空气的 25 倍以上,换热系数能达到风冷的 1000 到 3000 倍2。差距不在一个量级,是三个量级。风冷靠的是让空气流过发热部件,把热量"吹走";吹的速度越快,需要的风量越大,而风量和风扇功耗是指数关系。

账算到这里就露出来了:单芯片功耗突破 500 瓦以后,风冷要维持结温,风扇功耗能占到服务器总功耗的 15% 到 20%6。风扇本身变成了发热大户的一部分。更往上走,40kW 以上的机柜,风冷的效率急剧下降2——不是线性变差,是曲线直接塌下去。

所以 30kW 这个数不是拍脑袋定的。三篇独立的液冷研报互相印证:风冷的实际天花板,约 30kW 一柜7。低于它,风冷还划算;过了它,再加风扇就是往热锅里倒油。

单机柜功率密度阶梯:谁在哪一档(作者整理,程序绘制)

撞线的机柜,现在长什么样

第一批撞线的是 AI 机柜。H200 级别的 AI 柜,单柜 40 到 50kW,已经站在天花板外面了3。再往上,英伟达 GB200 NVL72 单柜 120kW,GB300 NVL72 到 142kW3——是风冷天花板的四到五倍。

英伟达的路线图把这条线的走向写得很直白。GB200 那一代还是混合散热:GPU 和 CPU 走液冷,剩下的部件靠风;到 Rubin 平台,直接 100% 全机柜液冷,机柜里一块旋转风扇都不留4。连光模块都有专用的液冷罩,母排做成液冷导体,连续工作电流 5000A。Rubin 单机柜的液冷物料清单,12.2 万美元,是 GB 系列的两倍多4。

国内的动静也在同一条线上。10 月 28 日的服务器存储日报里记过一组数:英伟达 MGX 1.2 把单机柜功耗上限提到 250kW,新增机柜级盲插液冷与 5000A 液冷母排;超微的 Vera CPU 机柜,256 颗 CPU,100% 全液冷。液冷已经从"可选项"变成了算力基础设施的"必选项"1。

三条路线里,为什么是冷板式先赢?三篇研报的共识:冷板式占了九成以上7。理由很工程:金属冷板直接压在 CPU、GPU 上,对服务器的改造最小;老机柜一到两天就能改完;运维是成熟的;漏液风险可控。浸没式效率更高,但要把整台服务器泡进绝缘油里,运维和改造成本都大——天花板刚撞上,大家先选改动最小的那条路。

天花板之后,钱流向哪

天花板一立,整条链路的钱就换手。先看 CDU——冷却液分配单元,机房冷冻水和机柜内循环之间的换热引擎。研报口径里,CDU 占液冷系统价值的三到四成7。一个以前没多少人念叨的部件,成了液冷系统里最值钱的一块。做 CDU 的几家厂商,现在拼的是单台容量、能带多少机柜、和英伟达机柜的兼容性5——冷却已经从边缘配件变成了核心设计约束。

再看进场的人。格力联合光环新网成立合资公司做液冷制冷系统,美的在顺德投 10 亿元建 12 条液冷产线,海尔在泰国投超 10 亿元布局数据中心生产基地1。暖通三巨头集体"变频",切的是同一个判断:传统风冷进入存量市场,AI 算力把液冷推成千亿级赛道。浙商证券的判断是,今年四季度是液冷订单量产兑现的关键验证期1——这是机构观点,成色标在这里。

回本账也有人算过:中高密度场景下,液冷五年 TCO 比风冷低 20% 到 30%,分界线大约在单机柜 25kW2。电费省回来的钱,两到三年能覆盖多投的液冷投资3——这是厂商资讯口径,条件是 PUE 从风冷的 1.4 降到液冷的 1.15 到 1.2。账成立的前提,是密度真的上去了。

撞过天花板之后:路线份额与价值构成(研报口径,程序绘制)

往深里看,30kW 的天花板逼出来的不只是液冷,是整条链路的重构。供电要重做:120kW 的机柜,电流大到要用 33kW 的电源架和 5000A 的母排3。机房要重做:CDU 进机房,冷冻水管要铺到每一排机柜。交付要重做:工厂预制、整机柜出厂,英伟达的 DSX POD 参考设计号称最快 14 天完成部署、计划 2027 年初交付(10 月 28 日服务器存储日报口径)。散热从来不只是散热,它是给功耗定价的——功率密度每上一个台阶,定价权就换一拨人拿。

买方选型,有个顺序别弄反:先看单柜功率密度,再谈散热路线。功率密度过了 30kW 的配置,散热和供电要跟配置一起谈,不能只谈机器本身。研报里全是 GW 级数据中心的叙事,中小规模的客户在什么量级撞上液冷门槛,还没有公开的答案——这个问题留着,答案要靠真实的交付数据去填。

觉 然 小 注

风冷先到顶,不是风扇的错。热量从"吹走"变成"搬走"的那一天,散热就从配件变成了系统。

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系列目录
第1期 | 73% 的整机钱,都给了 GPU 板组
第2期 | 4500 颗芯片撑起 95% 的机架价值
第3期 | 拆一台 2U 双路:通用服务器的钱花在哪
第4期 | 大铁盒子,值钱的不是铁
第5期 | 冻结点:L5 之后结构不许再改
第6期 | 能点亮不等于能交付:十二层验什么
第7期 | 内存离CPU有多远:NUMA的延迟税
第8期 | 带宽不是买速度,是买并行度
第9期 | 一颗坏芯片,怎样不拖垮整机
第10期 | 数据上台三步,每步都在花时间
第11期 | CXL 内存慢一档,为什么还值得买
第12期 | 存力只在关键路径上才算数
第13期 | 链路是谈出来的:开机几秒谈什么
第14期 | 四电平挤带宽:SerDes在替谁赎买
第15期 | 端口数好看,带宽要看上行
第16期 | 把故障关进一个端口
第17期 | 设备能缓存主机内存,变了什么
第18期 | 数据直进 GPU,省掉了什么
第19期 | 先画归属图,再谈配置
第20期 | 报价单上看不见的内存降频账
第21期 | 查协商速率与AER:出厂体检表
第22期 | RAID 1/5/10:按故障域和 IO 选型
第23期 | 风道堵了,L9 才发烧
第24期 | 双路够用吗?多路扩展的代价
第25期 | 美国 AIDC:电网才是真约束
第26期 | 万卡集群,电费差先算清

引用与出处
[1] 崔海花. 暖通三巨头切入千亿液冷赛道,Q4业绩兑现进入关键验证期. 21经济网,2026. https://www.21jingji.com/article/20261028/herald/2713babb114dad174ecadb5afcc6ef97.html
[2] LeadLeo. 超算行业综述——定义与分类(研报摘要,转引). pdf.dfcfw.com,数据截至 2025 年. http://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202601081816854262_1.pdf
[3] AI Data Center Power: Why Racks Now Need 120 kW+. gerrys.net,2026(英文行业分析,转引). https://gerrys.net/ai-data-center-rack-density/
[4] Colder yet Hotter: Data Centers in the Liquid Cooling Era. linkedin.com,2026(英文行业分析,转引). https://www.linkedin.com/pulse/colder-yet-hotter-data-centers-liquid-cooling-rfw4c
[5] Vertiv vs CoolIT vs Motivair: Data Center Liquid Cooling. tech-insider.org,2026(英文行业分析,转引). https://tech-insider.org/vertiv-vs-coolit-vs-motivair-data-center-liquid-cooling-2026/
[6] 液冷服务器如何破解高密度算力散热瓶颈与能效难题. vffqca7.lhghh.cn,2026(厂商资讯,转引). https://vffqca7.lhghh.cn/article/6419.html
[7] 研报三源互证口径(本专栏研读笔记,无公开链接):源达证券《液冷深度报告》(转载),2026-09-07;材能-AI液冷产业链《算力越热,液冷越火》,2026-10-20;《液冷数据中心CDU技术深度研究报告》,2026-06-05。三源互证:风冷上限约 30kW/柜、冷板式占九成以上、CDU 占液冷系统价值 30%–40%。

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