$英伟达(NVDA)$ GB300 液冷柜的需求计算需结合其硬件配置、散热架构及行业应用场景,以下是基于最新技术资料的详细分析:
一、硬件配置与功耗基准
GB300 液冷柜以NVL72 架构为核心,单柜集成:
72 颗 Blackwell Ultra GPU(单卡 TDP 1.4kW,总功耗 100.8kW)
36 颗 Grace CPU(单颗 TDP 880W,总功耗 31.68kW)
其他组件(电源、网络设备等,约 10kW)
单柜总功耗:约142.48kW,实际应用中因动态功率调节(Power Sloshing)技术,典型负载下功耗稳定在132kW。
二、液冷系统核心参数
1. 散热需求计算
显热负荷:132kW(所有发热组件的总功耗)
潜热负荷:因全封闭液冷设计,潜热可忽略不计
总冷量需求:132kW(需完全抵消显热)
2. 关键组件选型
冷板:每个 GPU 独立配备微通道冷板,单块冷板热阻0.043°C/W(1.1kW 工况),108 块冷板覆盖全部 GPU。
快接头:采用 NVUQD03 型,单柜需600 颗(单价 40-50 美元),支持 10 万次插拔寿命,漏液率≤0.01mL/min。
冷却分配单元(CDU):单机柜配3 台磁悬浮泵 CDU(单价 2-3 万美元 / 台),总流量150L/min,扬程12m,能效提升 30%。
管路系统:PTFE 材质高压管路,耐压≥10bar,单柜管路总长约 50 米,压降≤0.5bar。
3. 能效优化
PUE 值:液冷系统使数据中心 PUE 降至1.05-1.1,较风冷(PUE 1.5+)节省 30%-50% 能耗。
热回收:60°C 热水可用于区域供暖,单柜年回收热量约1.16GWh,折合约 380 吨标准煤。
三、需求量化模型
1. 单柜组件需求清单
2. 规模化需求预测(2025-2026 年)
2025 年:GB300 NVL72 出货量预计5.5 万台,液冷市场规模约506 亿元(单柜价值量 92 万元)。
2026 年:出货量增至12 万台,市场规模突破1,104 亿元(单柜价值量 92 万元),冷板、CDU、快接头为核心增量部件。
3. 供应链关键节点
冷板:Cooler Master 主导初期量产,市占率超 60%,精研科技等国内厂商加速替代。
快接头:立敏达、强瑞技术通过英伟达认证,2025 年国产份额有望达 30%。
CDU:英维克、台达电子进入白名单,磁悬浮泵国产化率提升至 40%。
四、实施挑战与应对策略
1.技术复杂度:冷板与 GPU 间采用液态金属(导热系数 73W/m・K),需确保0.02cm²·K/W的超低热阻,对组装精度要求极高。
应对:引入 AI 视觉检测系统,实现 ±5μm 的安装公差控制。
2.成本控制:液冷柜成本较风冷高30%-50%,但 TCO(总拥有成本)降低 18%。
应对:规模化生产(如年出货 10 万台)可使冷板单价下降 25%,CDU 成本下降 30%。
3.可靠性设计:快接头需通过10 万次插拔测试,液冷系统漏液率需≤0.01mL/min。
应对:采用 EPDM 密封材质 + 电磁锁扣,配合实时漏液监测系统(响应时间 < 100ms)。
五、未来趋势与技术迭代
1.相变液冷:2026 年英伟达计划推出两相浸没式液冷方案,散热密度突破100W/cm²,较冷板式提升 186%。
价值量:单柜液冷价值量预计增至150 万元,氟化液成本占比超 60%。
2.AI 协同散热:液冷系统与 GPU 动态功耗调节深度耦合,通过 AI 算法预测负载波动,实时调整冷却液流量(精度 ±5%)。
3.全生命周期管理:液冷柜支持5 分钟快速维护,冷板模块化设计使更换效率提升 6 倍。
六、案例分析
根据2025年08月27日投资者关系活动记录表显示,以GB300 为例,一个大的机柜会用100多块液冷板,液冷板的市面价值预估300 美元一块,一个机柜液冷板的总价值量是3W美元左右,机柜钣金件包 括内部的一些支撑件都算上是8K-1.2W美元,$祥鑫科技(SZ002965)$ 预计可供货价值在4W 美元左右。
按照2026年12万台GB300的需求,按照10%渗透率得到1.2万台订单,这和收入约5亿美元。
整体看来还是比较客观的~~~加油吧