服务器专题 | 第28期:冷板式为什么占九成
想想一台液冷服务器的开箱现场。机箱盖一掀,先看见的不是管子,也不是水,而是一块压在 GPU 上的金属板——薄薄一片,里面走着冷却液,管子一路连到机柜后面的分液箱。这块板子,就是今天的主角:冷板。
研报的说法很直接:单相冷板式液冷,在液冷数据中心的应用占比达到 90% 以上,是现阶段及未来一段时间业内主流的液冷技术方案1。九成。剩下两条路线加起来,只分一成。效率更高的浸没式为什么分不到?这期不谈情怀,只算工程账:三条路线各走一遍,看看九成这个数字是怎么赢下来的。
三条路线,先各走一遍
三条路线解决的是同一个问题:热量从芯片里出来,用液体把它更快地搬走。区别只在,液体怎么碰芯片。
冷板式是最“克制”的一条。金属冷板直接贴在 CPU、GPU 这些主要热源上,冷却液在板内流动,再通过 CDU、管路和换热设备把热量带走2。液体走自己的回路,不碰芯片,服务器里面的电还是干的。这叫间接液冷,它对现有服务器架构的兼容性最好2。
浸没式是最“彻底”的一条。把服务器或关键部件整个泡进绝缘冷却液里2,靠液体直接把热量带走。单相泡着流,液体不沸腾;两相的还要发生相变,靠冷凝回流带走热量,系统复杂度又往上走一层2。效率这条线,浸没式确实压过冷板式:对比口径里,冷板式 PUE 能做到 1.1 到 1.2,单相浸没到 1.09 以下,相变浸没甚至能到 1.05 以下3。
喷淋式卡在中间。冷却液直接喷到发热器件上,或喷到与发热器件相连的导热元件上1,属于直接接触式液冷。喷淋同样能做到 100% 液冷,结构颠覆性还优于浸没式;但节能效果差于浸没式,还背着和浸没式一样的局限性1。三条路线里,它是产业生态最不完整的一条——喷淋式、两相冷板式、两相浸没式,技术研究和产业生态都尚需完善1。
三条路线:液体怎么碰芯片(作者整理,程序绘制)
对照着看,路线差异一目了然:
| 冷板式 | 单相浸没 | 相变浸没 | 喷淋式 | |
|---|---|---|---|---|
| 液体怎么碰芯片 | 不碰,走板内 | 整机泡进去 | 整机泡进去 | 直接喷上去 |
| PUE | 1.1–1.2 | <1.09 | <1.05 | 尚无公开口径 |
| 初始投资 | 中等 | 高 | 最高 | 尚无公开口径 |
| 运维难度 | 较简单 | 复杂 | 复杂 | 尚无公开口径 |
| 服务器改造 | 基本不用大改 | 结构需改造 | 需改为刀片式 | 尚无公开口径 |
来源:天风证券/中兴通讯液冷技术白皮书1;观研报告网对比3
表格里 PUE 那一行最耐看。浸没式明明更节能,为什么九成的人选了“不够节能”的那条路?
赢在让老世界不用重建
答案不在实验室,在运维值班室。
浸没式先过两道坎。第一道是相容:绝缘冷却液不是什么都能泡,线缆、接插件、密封件要和它“相容”,不相容就溶胀、脆化,服务器得按油的性子重新设计结构,相变浸没甚至要求改成刀片式3。第二道是运维:出了故障,工程师要把整台服务器从油里捞出来,油滴着,味呛着,排障一次就是一次全身武装。报告里的原话是,初始投资及运维成本都高3。
冷板式恰好反过来。它对存量的态度是“不动你”:老服务器照常,冷板往发热件上一盖就行;机柜改造一到两天;部署方式与风冷相同,从传统模式过渡最平滑3。初始投资中等,运维成本低,可维护性较简单3。工程师排查故障,还是以前的手势——盖子一开,板子还是板子,只是多了两根水管。
份额与效率:九成份额怎么赢下来的(研报口径,程序绘制)
还有一层时点。研报里藏着一句话:单相浸没式近年来逐步趋于成熟,相关产业链快速发展完善,小规模商用不断推进1。看懂没有——浸没式不是输给了冷板式的效率,是输给了“时间点”。风冷的天花板(30kW)刚撞上那几年,是改造窗口期:所有人都急着把风冷换下来,换得越快越好。冷板式给的是“最快可替换”,浸没式给的是“最好但要重建”。在改造窗口期,替换速度赢。
所以九成的份额不是技术评审投出来的,是订单一台一台算出来的。工程师的投票逻辑很朴素:能少动,就不动。
选路线,就是选运维模式
买方看到这里,有个顺序别搞反。选液冷路线,表面选的是散热,实际选的是运维模式和存量兼容性。
三个问题就够了。第一,机房里有多少存量机柜要改造?存量多,冷板式的“平滑过渡”就值钱——部署方式与风冷相同,改造成本最低3。第二,团队有没有管过液体?浸没式的运维是另一套工种,冷却液补充、油质监测、材料相容性,都是新增的活。第三,密度要到多少?单相浸没的 PUE 能到 1.09 以下3,密度越高,它和冷板式的电费差距拉得越大,账才开始向它倾斜。
九羲观察一句,放在这个背景里看:冷板式的胜利,本质是“存量世界的胜利”。一个新架构进来,第一件事不是证明自己多好,而是证明老世界不用推倒重来。SATA 接口的 SSD 当年也是这么赢的——盘是新的,接口是老的,插上就能用。工程史里反复上演同一出戏:改变世界的阻力,决定谁先上场。
还有一层言外之物,留给下一期接着算。英伟达的 Rubin 平台已经走向 100% 全机柜液冷,机柜里一块旋转风扇都不留4——第 27 期算过的账。当 100% 液冷变成新机柜的出厂标配,冷板式“平滑过渡”的护城河会不会变浅?浸没式的小规模商用正在推进1,下一个密度台阶会不会是它的机会?研报没有给答案,产业生态尚需完善的那一行1,就是它现在的位置。
买方该盯的不是结论,是时点。冷板式是今天的答案;密度再翻一倍,这个答案要重新算。
觉 然 小 注
工程里,改变世界的阻力决定赢家。冷板式赢的不是散热效率,是让老世界不用重建。
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九羲科技|重构服务器 · 硬盘 · 私有 AI 落地解决方案
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
第27期 | 单柜功率到30kW,风冷先到顶
引用与出处
[1] 天风证券研究所(资料来源:《中兴通讯液冷技术白皮书》). 液冷技术:喷淋式与主流路线对比. 证券研究报告,2025. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H301_AP202509301753459618_1.pdf
[2] 液冷是什么?冷板式、浸没式与 AI 服务器散热产业链. 平凡之路 blog.sinovale.com,2026-10(行业分析,转引). https://blog.sinovale.com/8033.html
[3] 中国液冷行业发展现状分析与投资前景研究报告(2024-2031年). 观研报告网,2024. https://www.chinabaogao.com/baogao/202409/726616.html
[4] Colder yet Hotter: Data Centers in the Liquid Cooling Era. linkedin.com,2026(英文行业分析,本专栏第 27 期引用,转引). https://www.linkedin.com/pulse/colder-yet-hotter-data-centers-liquid-cooling-rfw4c
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