英偉達在2026年6月21日的官方博客中宣佈,其下一代Rubin平臺將實現100%全液冷設計。這意味著該平臺內的每一顆芯片、每一個網絡組件都將由液體閉環冷卻,系統內部不再保留任何風扇。根據英偉達公佈的技術參數,冷卻液將以45°C的溫度進入系統,吸熱後以約55°C流出。在氣候適宜的地區,這套系統甚至可以全年不啟動機械冷水機組,將設施冷卻用水量從傳統冷卻塔每年約260萬加侖/兆瓦降至接近零。

這一決策並非孤立的技術改良,而是對芯片功耗飆升趨勢的直接回應。過去六年,英偉達GPU的熱設計功耗(TDP)經歷了急劇躍升:2020年的A100為400W,2022年的H100升至700W,2024年的B200達到1200W,而2026年的Rubin架構已超過2300W,預計2027年的Rubin Ultra更有望達到3500W。當前主流的GB300 NVL72機櫃,單機櫃功耗已達130-140kW,而傳統風冷系統的物理散熱極限僅為15-20kW,前者已是後者的6到9倍。空氣的導熱能力有限,當芯片溫度無法被有效降低時,降頻、卡頓乃至硬件損壞將成為必然。數據顯示,約55%的電子元器件故障源於溫度過高,溫度每升高2°C,元器件可靠性便下降10%

與此同時,政策紅線也在收緊。中國要求新建大型數據中心PUE(電能利用效率)不高於1.25,國家樞紐節點不高於1.2,而傳統風冷數據中心的PUE通常在1.4以上。液冷技術憑藉其遠超空氣的導熱效率(換熱係數是風冷的1000到3000倍),可將製冷能耗佔整體電費的比例從風冷方案的43%降至24%,PUE降至1.2以下,成為滿足合規要求的必然選擇。

液冷市場的規模由此具備了高度可測算性,因為它幾乎直接掛鉤高功耗芯片的出貨量。東吳證券測算,2026年全球數據中心液冷市場規模約合942億元人民幣,2027年將增至約1478億元賽迪顧問數據顯示,2025年中國液冷數據中心市場規模已達159.8億元,同比增長45.2%,預計2026年達232.5億元。需求端的驗證信號同樣清晰:2026年全球九大雲服務商資本支出同比增長79%8300億美元;中國臺灣液冷企業AVC手中的AI服務器液冷訂單已排至2029年

從價值分佈看,液冷系統並非單一產品,而是一整套精密組件。國盛證券的拆解顯示,冷板、CDU(冷卻液分配單元)、快接頭和Manifold(分液歧管)四大核心部件,合計佔據整個系統價值量的約90%。其中,直接貼合芯片的冷板價值量最高,佔比約32%-41%;作為系統“心臟”的CDU佔比約25%-32%;要求零洩漏設計的快接頭佔比約14%-28%;負責均勻分配冷卻液的Manifold佔比約13%。這些核心部件的毛利率普遍在25%-30%以上,技術壁壘更高的CDU和快接頭毛利率可達40%-60%

對於中國公司而言,產業格局的變動正在打開新的機遇窗口。目前,液冷系統集成、CDU、冷板、快接頭等環節的國產化率普遍在25%-40%之間。但兩個關鍵變化正在發生:其一,進入GB300階段,英偉達已放開液冷供應商權限,僅提供設計參考和接口規範,將具體採購決策權下放至ODM廠商;其二,以谷歌為代表的雲廠商在ASIC服務器項目中採取直採模式,液冷供應商可作為一級廠商直接對接認證。這降低了供應鏈的層級壁壘,使英維克(大陸唯一獲英偉達NPN Tier 1認證的液冷供應商)、申菱環境(2024年國內CDU市場份額第一)等國內廠商得以從外圍配套走向核心供應。

技術演進方面,當前冷板式液冷佔據約65%-90%的市場份額,是30-80kW主流功率區間的性價比最優解。而當單機櫃功率突破100kW時,浸沒式液冷將成為滿足超高散熱需求的唯一方案。此外,材料革命也在並行推進。英偉達Rubin架構GPU已明確採用金剛石-銅複合熱沉方案,利用金剛石高達800-2200W/(m·K)的熱導率(是銅的3到5倍)進行芯片近端均熱擴散,再配合液冷完成系統級排熱。中國作為全球最大的人造金剛石產地,在這一從0到1的產業化階段具備全產業鏈優勢。

英偉達將液冷寫進Rubin平臺,標誌著液冷已從數據中心的“可選項”變為“必選項”。一座50MW的數據中心採用45°C溫水冷卻方案,每年僅製冷費用就可節省超400萬美元。液冷的普及程度,正成為制約AI算力密度的關鍵變量,一個千億規模的產業方向已逐漸清晰。