核心提要

核心要點(diǎn)：AI算力發(fā)展與政策PUE等驅動(dòng)下，芯片級散熱將從熱管/VC轉向更高效的3DVC與液冷，芯片級散熱有望打開(kāi)成長(cháng)空間。

一、芯片散熱概覽：功耗升級、散熱技術(shù)持續革新電子設備發(fā)熱的本質(zhì)原因就是工作能量轉化為熱能的過(guò)程。散熱是為解決高性能計算設備中的熱管理問(wèn)題而設計的，它們通過(guò)直接在芯片或處理器表面移除熱量來(lái)優(yōu)化設備性能并延長(cháng)使用壽命。隨著(zhù)芯片功耗的提升，散熱技術(shù)從一維熱管的線(xiàn)式均溫，到二維VC的平面均溫，發(fā)展到三維的一體式均溫，即3D VC技術(shù)路徑，最后發(fā)展到液冷技術(shù)。

二、主要散熱技術(shù)：從風(fēng)冷到液冷，冷板到浸沒(méi)式散熱技術(shù)包括風(fēng)冷與液冷兩類(lèi)。風(fēng)冷技術(shù)中，熱管與VC的散熱能力較低，3D VC散熱上限擴至1000W，均需搭配風(fēng)扇進(jìn)行散熱，技術(shù)簡(jiǎn)單、便宜，適用于大多數設備。液冷技術(shù)具備更高散熱效率，包括冷板式與浸沒(méi)式兩類(lèi)，其中冷板式為間接冷卻，初始投資中等，運維成本較低，相對成熟，英偉達GB200 NVL72采用冷板式液冷解決方案；浸沒(méi)式為直接冷卻，技術(shù)要求較高，運營(yíng)維護成本較高，曙光數創(chuàng )研發(fā)“1拖2”雙相浸沒(méi)液冷結構。

三、性能+TCO多重驅動(dòng)，散熱市場(chǎng)規模持續向上AI大模型訓推對芯片算力提出更高要求，提升單芯片功耗。芯片溫度影響性能，當芯片工作溫度近70-80℃ 時(shí)，溫度每升高2℃，芯片性能會(huì )降低約10%，故單芯片功耗增長(cháng)進(jìn)一步提升散熱需求。此外，英偉達B200功耗超1000W、接近風(fēng)冷散熱上限；“雙碳”+東數西算等政策嚴格數據中心PUE要求，液冷平均PUE低于風(fēng)冷；TCO方面，相比風(fēng)冷，冷板液冷的初始投資成本接近風(fēng)冷，并且后續運行成本更低。

據Precedence，預期2024-2026年全球AI芯片市場(chǎng)規模CAGR為29.72%，2024年預期全球交換機市場(chǎng)規模同比+5%左右。隨著(zhù)芯片及服務(wù)器、交換機的市場(chǎng)規模擴大，且芯片功耗增長(cháng)提高散熱要求，我們認為芯片級散熱市場(chǎng)規模增速有望提升。

投資建議：AI算力發(fā)展與政策PUE等驅動(dòng)下，芯片級散熱將從熱管/VC轉向更高效的3DVC與冷板，芯片級散熱有望打開(kāi)成長(cháng)空間、迎量?jì)r(jià)齊升。

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1）芯片散熱：曙光數創(chuàng )、飛榮達、中航光電、立訊精密、中石科技、思泉新材；

2）數據中心散熱：英維克、高瀾股份、申菱環(huán)境、佳力圖、朗威股份、依米康、同飛股份、川潤股份、潤澤科技、科華數據、網(wǎng)宿科技；

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風(fēng)險提示：下游行業(yè)需求復蘇不及預期、AI大模型發(fā)展不及預期、技術(shù)發(fā)展不及預期、原材料價(jià)格波動(dòng)風(fēng)險、市場(chǎng)競爭加劇、匯率波動(dòng)風(fēng)險等。

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轉自國海證券股份有限公司 研究員：劉熹