21世纪经济报道 彭新
人工智能太热了,是字面意义上的热。
火热的AI数据中心,因极高的功率密度消耗大量电能,随着工程师们试图降低这种设备的能耗,冷却开始成为一项快速增长的生意。
在今年的世界人工智能大会上,超节点火热到“发烧”。华为首次线下展出的昇腾950超节点,用16个计算柜连接1024张昇腾卡;摩尔线程的MTT C256超节点用两个机柜连接256张GPU。它们的外形和普通服务器机柜相差不大,内部却多了一套重要装置:冷却液沿着管道流经发热部件,把空气难以带走的热量送出机柜。
人工智能的爆炸式增长正推动数据中心能源需求大幅飙升,并产生大量余热,使用风扇循环空气以降低温度的方案面临瓶颈,这为提供服务器冷却系统的公司带来了机遇。
英国石油公司(BP)旗下润滑油巨头嘉实多就是乘势而上的一家公司,该公司同时提供数据中心的散热管理方案,并表示过去一年已实际参与建设了总规模达1.5GW的液冷AI数据中心。
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(嘉实多全球热管理与数据中心事业部总裁黄建棠)
“液冷从(数据中心机柜的)可选项开始变成必选项。”嘉实多全球热管理与数据中心事业部总裁黄建棠告诉21世纪经济报道记者。
风扇吹不动AI数据中心
多数传统数据中心使用空调和风扇降温,冷空气从服务器前方进入,带走芯片产生的热量,再从机柜后方排出。这套设计成熟、易于维护,数据中心工程师已经使用了几十年。
问题是空气带走热量的能力有限。在高密度AI机柜中,风扇必须转得更快,空调也要把机房温度降得更低。这不仅耗电,还会产生持续的噪声。增加风量最终也会遇到物理极限,机柜内的空间有限,空气无法快速通过排列越来越紧密的芯片、内存和电源模块。
液体能吸收的热量远多于同体积的空气,较常见的办法是把一块带有微小通道的金属冷板贴在CPU和GPU上,水或水与丙二醇的混合液流过冷板,温度升高后被泵出服务器,把热量传到数据中心外部。此外,采用液体冷却的机器运行时噪声显著降低,不再有高速风扇发出的“呼呼”声,也几乎不会扬起灰尘。
还有一种折中方案是在机柜背面安装液冷门,让液体吸收服务器排出的热风,这种方式较容易用于旧机房改造,但没有取消服务器内部的风扇。黄建棠表示,当机柜功率达到120kW至150kW时,背门换热开始不够用,面向200kW甚至250kW的下一代机柜,必须使用冷板式液冷或效率更高的冷却方式。
市场调研机构集邦咨询预计,2026年液冷在AI芯片中的渗透率将达53%,2027年有望逼近60%。该机构称,随着英伟达、AMD、谷歌等厂商的AI芯片持续迭代,单芯片的热设计功耗(TDP)普遍已超越1kW,整柜式AI服务器方案的功率更攀升至数百kW,液冷散热逐步成为高端AI基础设施的标准配置。
黄建棠看到,一些数据中心目前安装的是150kW机柜,却已经把不间断电源、输电线路和液冷管道预留到250kW。原因是服务器通常两三年就会更新一代,数据中心建筑和管道却要使用十几年,等新一代服务器到货后再凿开地板、重铺管路,既耗资巨大,也可能影响正在运行的服务器。
“从去年国内两家头部互联网厂商第四季度到目前发出的招标要求看,数据中心基本都明确要求液冷,这是很清晰的信号。”嘉实多热管理事业部大中华区业务总监仇圆圆说,“现在AI专用数据中心里,主流机柜功率密度在20多kW,也已经开始要求液冷,是在为功率密度持续提升做准备。”
从冷却液切入基础设施
冷却液也并非灌进去后就可以不管,在数据中心的长期运行中,微生物污染、缓蚀剂衰减以及冷却液与橡胶、塑料和金属部件不兼容,都可能造成腐蚀或堵塞。最令人担忧的是泄漏。AI服务器价值不菲,即使少量液体落在不该接触的电子元件上,也可能引发停机。
因此,数据中心对冷却液的性能稳定性、材料兼容性以及全生命周期管理提出了更高要求,这也为具备材料研发与服务能力的专业供应商打开了空间。
作为全球润滑油巨头,嘉实多的优势是向客户提供适用于各行各业的润滑剂、处理剂和流体等材料。以此延伸至液冷服务器领域,其核心竞争力在于介电浸没液、冷板直冷用冷却液等液冷介质,同时该公司将服务向上游硬件与系统集成延伸,处于液冷产业链的中游材料供应商和全生命周期服务商的位置。
2025年10月,嘉实多宣布战略投资热管理设计与工程公司Electronic Cooling Solutions(ECS),以补充热设计、仿真分析与测试能力,并将服务范围扩展至启动调试、冷却液检测、维护、故障处理和废液处置。
这些布局背后也有商业考虑,数据中心冷却液的使用寿命往往以年计,仅靠首次灌装难以形成持续收入,而定期检测与维护则能持续创造商业价值。
热管理的“协调者”
实际上,嘉实多并不是唯一盯上这门生意的化工集团,竞争者正在从不同环节进入。
壳牌已推出冷板液冷与浸没式冷却产品。2025年,壳牌宣布其浸没式冷却液获得英特尔认证,可用于第四代和第五代至强处理器,成为行业首个获主流芯片厂商官方认证的浸没式冷却液。此外,由雪佛龙与道达尔能源合资成立的Arteco也提供数据中心冷却液,并已进入英伟达验证体系。
面对不同类型的竞争者,嘉实多给自身的定位是热管理系统的协调者和平台方。
黄建棠告诉记者,嘉实多并非单独与对手比较制造规模或资金实力,而是建立系统整合平台,连接设备、冷却液、设计、建设和运维等环节,为客户提供不同技术选择。
“对我们最重要的是设计能力和平台能力,帮助客户拉通资源,扮演协调者和整合者的角色。”黄建棠说。
仇圆圆表示,嘉实多最初从浸没式冷却液进入数据中心市场,主要面对石油和化学企业的竞争,随着冷板式液冷更快普及,公司进入冷板式冷却领域,竞争对手也扩展至设备商和系统集成商。目前,嘉实多还通过产业基金投资热管理企业,以补充系统设计和整合能力。
他认为,嘉实多的优势之一是以全球事业部形式运营数据中心热管理业务,而非按照不同国家和地区分别管理,由此可以统一协调研发、供应和客户服务资源。在大中华区,嘉实多设有工厂和实验室,并计划继续提升研发和验证能力。
“我们是一家有126年历史的企业,有耐心资本属性,不是看到一个项目就立刻要求产出、赚钱。”仇圆圆说,液冷行业里有很多痛点,嘉实多愿意投入资金和时间,与合作伙伴联合共创。
仇圆圆表示,开发一款液冷产品、完成一套长期验证,至少需要六到九个月,而且九个月后也可能失败,这是行业的一大风险。
“愿意承担这种时间和研发风险,是我们的特点。”他说。
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