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2024年,全球数据中心液浸冷却市场规模为21.6亿美元,预计将从2025年的23.2亿美元增长到2032年的38.6亿美元,预测期内复合年增长率为22.62%。随着超大规模、企业和主机托管运营商面临人工智能 (AI)、高性能计算 (HPC)、边缘基础设施和基于 GPU 的密集服务器架构带来的前所未有的散热挑战,采用加速。
数据中心液浸冷却是一种用于直接冷却数据中心组件的高效解决方案。不易燃且不导电的流体用于排出硬件中的热量并保持最佳温度。通过经济高效地冷却数据中心组件来提高效率的能力,增加了数据中心液浸冷却的需求。 与传统风冷系统相比,浸没式冷却具有卓越的热效率、更低的能源成本和更高的机架密度,使其成为下一代数据中心部署的首选。
对可持续数据中心运营不断增长的需求进一步推动了市场扩张。浸入式冷却可降低电力使用效率 (PUE)、降低水消耗并支持废热回收系统。面临着实现碳减排目标的压力的运营商越来越多地将浸入式冷却视为长期环保合规性的关键。云提供商和超大规模提供商继续大规模试点并分阶段推出单相和两相浸入式系统,以管理专为训练、推理和计算建模而设计的 AI 加速器的冷却。
支持机器学习、人工智能和分析程序的下一代处理器的实施增加了对大量能量的需求。它会释放大量的热量,因此必须采用液体浸没冷却系统。高密度计算需要液体冷却才能在更小的空间内进行计算,这再次增加了对这种冷却技术的需求。数据中心的高密度服务器需要高效的液体冷却系统,以便为客户提供强大而全面的服务。因此,越来越多的数据中心需要液浸冷却技术来推动市场增长。
预计对两相液浸冷却(2PLIC)的需求将大幅增长。这是因为,2PLIC 允许零用水、更少的机械冷却基础设施和更少的平方英尺覆盖范围。此外,它还提高了数据中心的整体效率。 2PLIC 技术的采用预计将在人工智能、智慧城市、自动驾驶汽车、电子游戏运营等领域不断增长。
技术进步加强了采用。新型介电流体、罐位监控平台、防漏架构和集成冷却分配单元 (CDU) 支持运行可靠性。供应商强调易于维护、模块化设计以及与现有机架配置的兼容性。与 DCIM 平台、物联网传感器和预测分析的集成增强了热健康状况和冷却液性能的可见性。
该价值链包括浸没槽制造商、介电流体供应商、系统集成商、流体管理专家和数据中心运营商。超大规模提供商仍然是主要买家,而企业数据中心和公共部门的部署则增加了采用率,以支持不断增长的数字工作负载。不断上升的电力成本和土地限制鼓励运营商转向高密度冷却,以最大限度地提高每平方英尺的计算能力。
主要市场驱动因素 -
• Growing demand for energy efficient cooling solution for the high-density computing • Increasing numbers of data centers
主要市场限制因素 -
• Lack of skilled workforce
数据中心液浸冷却行业的增长是由人工智能、云和 HPC 环境中计算密度和热输出的快速升级推动的。越来越多地部署 GPU 和 ASIC 集群来训练大型模型,这给传统风冷系统带来了巨大压力。随着机架功率密度超过 40-100 kW,浸入式冷却对于维持设备可靠性和能源效率变得至关重要。
可持续性要求加速了采用。运营商面临着降低水消耗、碳排放和 PUE 标准的监管压力。浸没式冷却可显着降低机械冷却负荷,并消除许多设施中对冷却器的需求。由于冷却剂出口温度始终保持较高水平,废热再利用变得更加可行。这符合欧洲、北美和亚洲部分地区的企业 ESG 目标和严格的环境法规。
技术改进支持更广泛的实施。新一代介电流体具有更高的热稳定性、更长的使用寿命和更好的环境特征。带有冷却剂纯度、温度梯度和流体降解传感器的集成监控系统增强了可靠性并减少了人工干预。模块化储罐架构无需进行重大结构改变即可实现增量容量扩展。
边缘计算趋势增强了对能够在空间受限和恶劣环境中运行的紧凑、高效冷却系统的需求。浸入式冷却可实现静音、无振动运行和高弹性,适用于电信站点、微型数据中心和远程工业部署。
资本成本降低和长期运营节省也会影响采用。尽管初始投资高于空气冷却,但浸没式系统可降低能源成本、延长服务器使用寿命并支持机架整合,最终降低总体拥有成本。 OEM 越来越多地提供沉浸式设计,减少集成挑战。
解决方案包括浸没槽、冷却分配单元 (CDU)、热交换器、泵、介电流体和集成监控系统。水箱设计用于单相或两相浸没,具体取决于密度和性能要求。运营商采用模块化储罐系统来支持增量扩容和快速部署。热性能改进(例如优化的冷却剂流动路径、增强的热交换器和先进的水箱隔热)可实现对极端密度人工智能集群的高效管理。介电液是一个关键组成部分,随着对环境安全、热稳定的合成油和工程流体的需求不断增长,这些合成油和工程流体在长期运行期间保持一致的电导率和纯度。
服务内容包括安装、咨询、维护、改造和流体管理。随着浸没式冷却部署的规模扩大,服务提供商可协助运营商进行设施准备情况评估、电力和冷却集成、设备兼容性审查和环境合规性。流体维护(例如过滤、监控和更换)对于系统寿命起着至关重要的作用。服务公司还将监控软件与现有的 DCIM 工具集成,使操作员能够通过实时仪表板跟踪流体质量、热负荷和储罐液位性能。托管设施的托管服务提供商越来越多地将浸入式冷却作为交钥匙部署包的一部分。
中小型设施采用浸入式冷却来管理不断上升的边缘工作负载、紧凑的计算环境和成本限制。有限的空间使浸没式冷却具有吸引力,因为运营商可以部署高密度机架,而无需扩大建筑占地面积。降低噪音和最小化机械冷却要求也有利于小型部署。使用紧凑型数据中心的行业(包括零售、电信和制造)采用浸入式冷却来支持物联网分析、操作控制系统和分布式计算应用。
大型数据中心(包括托管提供商)需要处理各种工作负载,需要高效、灵活的冷却解决方案。浸入式冷却支持密集的人工智能计算集群,同时降低能源成本并延长硬件寿命。该部门在流体管理系统、冗余配电和智能自动化技术方面投入了大量资金。随着客户对高密度托管的需求增加,运营商在传统风冷区域旁边部署浸入式冷却舱,提供混合热环境。
企业运营商采用浸入式冷却来实现遗留系统的现代化,降低能源成本,并将人工智能工作负载集成到现有环境中。 BFSI、医疗保健、航空航天和汽车行业的企业部署浸入式冷却来支持敏感的 HPC 和模拟工作负载。随着企业面临电力成本上涨和新风冷基础设施空间有限的问题,采用率有所增加。与现代 GPU 服务器的兼容性可加速迁移。
BFSI 部门使用浸入式冷却进行风险建模、欺诈分析、交易模拟和监管计算。高密度计算操作使得热效率至关重要。浸入式冷却可提高处理速度、减少停机时间并支持需要一致热控制的敏感工作负载。
政府机构需要安全、高可靠性的计算来进行国防分析、情报建模、智能城市运营和大规模数据存储。浸没式冷却可增强基础设施的弹性,并支持远程或恶劣环境中的边缘部署。国防和国家研究中心越来越多地为 HPC 应用部署沉浸式体验。
能源公司依靠浸入式冷却进行地震建模、油藏模拟和电网优化分析。这些工作负载需要大型计算集群和持续的正常运行时间。浸入式系统可减少能源消耗并支持环保操作。
制造商采用浸入式冷却来实现数字孪生、仿真建模、机器人控制和预测维护分析。工业自动化环境中的高密度计算需要高效的热管理和可靠的冷却能力。
医疗机构依靠浸入式冷却进行基因组学、诊断成像分析和研究计算。浸入式可防止过热、提高工作站性能并确保关键任务医疗应用的一致运行。
该细分市场推动了大部分浸入式冷却需求。人工智能训练、云工作负载、网络虚拟化和 5G 基础设施需要密集计算。 Immersion 使电信运营商能够在有限的空间内部署高密度微型数据中心并高效运行网络功能。
数据中心液浸冷却市场的一些主要参与者包括 Green Revolution Cooling、Submer Technologies SL、Iceotope Technologies、Asperitas、Fujitsu、Midas Green Technologies 等
预计北美将在数据中心液浸冷却市场中占据主要收入份额。大多数解决方案提供商的存在有助于占据主要市场份额。此外,北美拥有大量数据中心,这将导致该地区对高效冷却系统的需求。
由于超大规模扩张、早期人工智能集成和强大的可持续发展要求,北美在采用方面处于领先地位。大型云提供商部署浸入式冷却来支持密集的人工智能集群并降低能耗。主机托管运营商投资模块化沉浸式吊舱以满足企业需求。不断上涨的电力成本和监管压力加速了新建和改造设施的采用。
在大量的人工智能培训需求、快速的超大规模建设以及对高性能计算基础设施的大力投资的推动下,美国在该地区的增长中占据主导地位。联邦能源计划鼓励提高整个数据中心的效率。企业和政府机构集成沉浸式系统来支持高级分析。随着土地和电力的限制日益增加,运营商依靠沉浸式体验来实现高计算密度。
由于环境法规、高能源价格和强有力的可持续发展议程,欧洲市场不断扩大。运营商采用浸入式来减少用水量并满足严格的 PUE 要求。 HPC 研究中心和 AI 测试台使用浸入式来实现热稳定性。北欧的可再生能源数据中心越来越多地集成沉浸式技术,以节省成本并提高机架密度。
德国的工业和研究部门推动了浸入式冷却的广泛采用。制造和汽车公司使用高密度计算集群来处理数字孪生和模拟工作负载。严格的能源效率要求促使运营商转向液体冷却技术。国家 HPC 设施和数据中心现代化改造采用浸入式系统,以提高可靠性并降低运营成本。
英国对企业云工作负载、财务分析和托管服务采用浸没式冷却。不断上涨的电力成本增强了对高效冷却系统的需求。人工智能开发中心越来越多地为训练集群部署沉浸式体验。数据中心运营商扩展了混合冷却策略,将沉浸式冷却与现有基础设施相集成,以适应新兴的高密度工作负载。
预计亚太地区在预测期内将出现显着增长。亚太地区的发展中经济体正在支持快速增长的IT基础设施。 IT结构的发展将满足数据中心和浸没式冷却系统的需求。亚洲国家对云计算的需求不断增长,将在未来几年加速数据中心液浸式的需求。
由于超大规模足迹的扩大、工业数字化和人工智能采用率的不断提高,亚太地区经历了快速增长。中国、日本和印度大力投资高效冷却系统,以管理密集计算部署。区域云和电信提供商采用沉浸式边缘和微型数据中心。主要国家的可持续发展政策加速了向液体冷却的迁移。
日本采用浸入式冷却来解决有限的空间、高能源成本和不断增长的人工智能工作负载的问题。电信公司为支持 5G 网络的边缘设施部署沉浸式体验。研究机构依靠沉浸感来保持 HPC 和模拟工作负载的稳定性。对工程精度和环境标准的高度关注推动了创新和快速采用。
中国大规模的人工智能发展、云扩展和产业转型推动了浸入式冷却的广泛采用。促进节能数据中心的政府政策促进了部署。国内超大规模企业采用沉浸式人工智能集群和大型建模基础设施。制造业和电信行业不断增长的微型数据中心安装支持了市场的持续扩张。
由于云服务的兴起、数据本地化规则和快速的数字化转型,拉丁美洲扩大了沉浸式技术的采用。巴西和墨西哥引领了新的部署。托管提供商采用沉浸式技术来支持企业迁移并降低温暖气候下的冷却成本。电信网络的边缘设施越来越多地使用浸入式冷却来提高可靠性和效率。
随着运营商建设高密度数据中心以支持云、电信和智慧城市计划,MEA 的采用不断增长。炎热的气候使浸入式冷却成为空气冷却的有效替代方案。阿联酋、沙特阿拉伯和南非等国家采用沉浸式新的超大规模和政府设施。可持续发展的雄心加速了向液体冷却技术的迁移。
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数据中心液体浸入式冷却市场由全球浸入式水箱制造商、流体供应商、技术创新者和系统集成商组成,具有竞争力。
浸入式水箱制造商专注于高效的流体循环、低维护设计以及与 GPU 密集服务器架构的兼容性。密封罐系统、冗余泵和自动冷却剂净化等创新提高了可靠性。介电液公司开发先进的合成和工程液体,具有更高的热稳定性、更低的环境影响和更长的使用寿命。
系统集成商与超大规模企业和企业密切合作,设计设施布局、集成 CDU 并使浸入式系统与电源和冷却策略保持一致。随着现代化进程的加快,改造服务变得越来越重要。供应商加强与服务器 OEM 的合作伙伴关系,实现针对水下操作进行优化的浸入式服务器模型。
数字化转型推动产品差异化。提供实时监控、人工智能增强热分析和远程诊断的供应商获得竞争优势。与 DCIM 和基于云的仪表板集成可增强操作员对流体质量、负载分布和罐级热动态的可见性。
2025 年 3 月:Submer 推出了下一代两相浸入式水箱,专为支持超高密度人工智能工作负载而设计,具有先进的蒸汽管理、集成泄漏检测和改进的热交换架构,可增强热性能。
2025 年 1 月:GRC(绿色革命冷却)推出了自动化冷却剂生命周期管理平台,支持实时流体纯度监控、预测性维护分析和云集成报告,以减少停机时间并延长冷却剂寿命。
2024 年 9 月:Iceotope 推出了一款针对边缘环境进行优化的密封浸入式模块,该模块集成了介电流体再循环、振动隔离和板载诊断功能,以支持电信和微型数据中心部署。
2024 年 6 月:Asperitas 发布了升级版浸入式冷却解决方案,该解决方案具有增强的介电流体流动优化、降低的能耗以及与用于 AI 训练集群的下一代 GPU 服务器的兼容性。
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