算力需求增长大背景下数据中心建设加速进行。
随着工业互联网、云计算、大 数据等新技术和新应用的快速发展，使得数据资源的存储、计算和应用需求快速扩 张，特别是 ChatGPT 技术推广进一步催生了 AI 算力等大功率应用场景加速落地。国 内包括全球的数据中心建设有望迎来建设高峰。根据《新型数据中心发展三年行动 计划（2021-2023 年）》此前预计，在不考虑 AI 对算力需求拉动的情况下，到 2023 年国内数据中心在用机架数量有望达 804 万架，相应的数据中心市场规模有望达 2470.1 亿元。
2.1、单柜功率提升是液冷技术渗透的根本原因
IT技术发展推动服务器功率和热密度提升。（1）CPU 功耗持续提升：随着内核 数量的增加，处理器性能与功率实现了同步增长，这也直接导致了 CPU 热流密度 的相应增加和服务器机柜本内部的总体热密度增加；（2）GPU 使用日益增加：GPU 由数百个内核组成，可同时处理数千个线程，相应地功耗更高。（3）低延迟需求导 致热密度增加：随着服务器组件性能的提高，不同组件之间的互连在延迟方面开始 成为瓶颈。为了充分利用提升的组件性能，CPU、GPU 和板卡上的其他组件被更加 紧密的安排以减少延迟，这同样提升了服务器内部的物理密度和温度越来越高。
同时根据 ODCC《冷板式液冷服务器可靠性白皮书》相关信息，在摩尔定律变 缓的大背景下，芯片算力与其功耗同步出现了大幅提升。2022 年 Intel 第四代服务器 处理器单 CPU 功耗已突破 350 瓦，英伟达单 GPU 芯片功耗突破 700 瓦。持续 进步的 IT 技术和算力能耗功率使得数据中心承载能力要求被不断提升。因此提升单机柜功率密度成为了调和不断增长的算力需求和有限的数据中心承 载能力的关键解决方案。根据赛迪顾问数据，2020 年全球数据中心单机柜平均功率 将达 16.5kW，相比 2008 年提升 175%，并且到 2025 年单柜功率有望进一步提升至 25kW。
国内更高单机柜功率数据中心占比在 2021 年有所提升。根据《2021-2022 年度 中国数据中心基础设施产品市场总报告》显示，我国中、高密度数据中心和高密度 数据中心装机占比持续提升，2021 年中、高密度数据中心和高密度数据中心占比分 别为 21.5%与 5.2%，同比 2020 年分别提升 0.2pct 与 0.5pct。随着国内数据中心建设 面积和环保规定，预计国内更高密度数据中心建设占比将持续提升。液冷技术能够有效提升服务器运算效率并降低数据中心出现故障的概率。液冷 主要指的是利用液体替代空气，带走 CPU、芯片组、内存条以及扩展卡等发热器件 运行时产生的热量。其省却空调系统和相应基础设施的建设，使数据中心在单位空 间内布置更多的服务器。同时，液体更好的传导热能效果和大比热容能够保障 CPU 在一定范围内进行超频工作不会出现过热故障，提升数据中心整体的运算效率。
2.2、政策强制叠加节能效果优越，液冷大势所趋
应用液冷技术能够为数据中心节能、降噪功能。液冷数据中心节省了风冷基础 设施而只增加了循环泵，不仅节省建设成本，也大大降低了能耗，使数据中心整体 更节能。根据赛迪顾问统计，在 2019 年中国数据中心能耗中，约有 43%是用于 IT 设备的散热，与 IT 设备自身 45%的能耗水平占比基本相当，因此减少数据中心运行 过程中的散热功耗实现数据中心运营成本存在相当的必要性。 根据 PUE 的计算公式（数据中心总能耗/IT 设备能耗），降低制冷系统的能耗是 降低数据中心耗能的主要措施。当温控系统对应的能耗占比分别为 38%、26%、17.5% 时，对应的 PUE 为 1.92、1.5、1.3。
国家和部分地方层面对新建数据中心均提出了 PUE 指标方面的要求。根据工信 部发布的《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023 年)》要求新建大型及以上数 据中心 PUE 降低到 1.3 以下,严寒和寒冷地区力争降低到 1.25 以下，同时包括北京、 上海、广东等地均对数据中心的 PUE 值提出了一定的限制要求。
