国信通信·行业专题报告：液冷技术新方向及GTC大会液冷总结

请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容2026年3月22日行业研究 · 行业专题通信投资评级：优于大市证券研究报告 | 证券分析师：张宇凡021-61761027zhangyufan1@guosen.com.cnS0980525080005国信通信·行业专题报告液冷技术新方向及GTC大会液冷总结证券分析师：熊莉021-61761067xiongli1@guosen.com.cnS09805190300022026年03月21日请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容投资摘要nAI时代下液冷已成大势所趋，新技术新材料的变革成为更受关注的前沿方向。目前冷板式液冷仍为未来3-5年内的主流方案，在此基础上微通道、3D打印液冷冷板、金刚石散热、液态金属优化TIM等方向有望在传统液冷方案上实现进一步优化。n技术发展方向上，微通道技术（MLCP）将传统覆盖在芯片上的金属盖和上方的液冷板整合成一个单元，内部通过蚀刻工艺，形成微通道，使得冷却液直接流经芯片表面。该方案彻底取消了独立的散热盖和TIM2层，目前仍处于测试与验证阶段；3D打印液冷冷板能制造出传统工艺无法实现的复杂内部结构，同时具备一体化成型无泄露、开发周期短等优势，3D打印液冷冷板已从实验室走向商业化应用。n材料发展方向上，金刚石凭借超高的热导率成为散热材料的重点发展方向，Akash Systems公司宣布已交付全球首批搭载Diamond Cooling®技术的英伟达H200 GPU服务器，“金刚石导热技术”首次正式部署于商用AI服务器体系；液态金属以镓基合金为核心，凭借15–73W/m・K的超高导热系数，主要应用于热界面材料（TIM）与冷板直触散热，可将热阻降至 0.05℃・cm²/W 以下，实现芯片降温 5–10℃，显著提升算力稳定性与能效，当前液态金属产业化面临成本与规模化的制约因素。nGTC2026大会对于AI芯片指引乐观，释放液冷积极信号。黄仁勋指出，随着推理需求的爆发，正在推动英伟达的市场规模和客户结构同步扩张，预计到2027年底，英伟达新一代AI芯片的累计营收将正式跨入1万亿美元时代。英伟达又进一步将Groq的LPU推理架构整合进平台，并首次将AI工厂、电力调度与智能体运行环境纳入统一架构。GTC大会正式提出AI工厂理念，将数据中心从“采购GPU”升级为“整柜交付的AI生产单元”：其中推出NVL72液冷机架，单机柜功耗超200kW，算力密度提升4倍；发布 BlueField-4 STX 存储架构，面向长上下文推理优化，能效比传统架构高 4 倍；全面普及 800V 高压直流供电、CPO光互联与高密度PCB，推动数据中心 PUE 降至1.1以下。n风险提示： AI发展及投资不及预期、行业竞争加剧、全球地缘政治风险、新技术发展引起产业链变迁等。请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容液冷技术新方向01GTC大会释放液冷积极信号02液冷产业链解析03目录风险提示04请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容图：冷板图示资料来源：浪潮信息《全液冷冷板系统参考设计及验证白皮书》，国信证券经济研究所整理图：全液冷服务器节点资料来源：浪潮信息《全液冷冷板系统参考设计及验证白皮书》，国信证券经济研究所整理目前冷板式液冷仍是未来主流方案n冷却液不直接接触电子器件。冷板式液冷技术通过冷板将发热元器件的热量间接传递给封闭在循环管路中的冷却液体，通冷却液体将热量带走。这种技术下，工作液体与电子器件不直接接触，而是通过液冷板等高效导热部件将被冷却对象的热量传递到冷却液中。n特点：冷板式液冷兼容性强、易于维护，但存在节能收益不显著、标准化难度大的问题。冷板式液冷能够有效兼容现有硬件架构、易于开展维护设计，且由于液体和设备不直接接触，可靠性更高。但由于未实现100%液体冷却，因此存在机柜功耗低、液冷占比低时，节能收益不显著问题；且液冷板设计需要考虑现有设备的器件布局，结构设计和实现的难度较大，标准化推进难度大。图：冷板式方案资料来源：浪潮信息《全液冷冷板系统参考设计及验证白皮书》，国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容技术发展方向——微通道：高集成度，冷却液更贴近芯片技术类型最大支持散热设计功耗（W）典型热阻（℃·cm2/w）相对成本（相对风冷）适用的芯片平台主要限制风冷<500W>0.21传统CPU、GPU无法应对高热流密度；噪声大；冷板式液冷500W-1000W0.1-0.22-4倍B200/B300（BlackWell平台）接触热阻较高；难以均匀冷却大型多芯片封装MLCP>2000W<0.056-10倍英伟达Rubin、Feynman平台制造工艺复杂，良率和可靠性非常关键；对冷却液纯度要求高；成本高MLCP技术（Micro-Channel Liquid Cooling Plate），即微通道水冷板，通过将传统上覆盖在芯片上的金属盖和上方的液冷板整合成一个单元，内部通过蚀刻工艺，形成微通道，使得冷却液直接流经芯片表面。MLCP的核心特征有2个：n内部结构的微型化：通过在封装表面进行蚀刻工艺，将传统散热器中毫米级的流道，缩小至微米级别（例如30-150微米）。这样提高了热交换效率。n高度集成化：将传统上分离的多个组件整合为单一单元（包括均热板、水冷板、芯片封装盖板IHS，整合在一起），这种设计最大程度地减少了导热界面材料（TIMs）的使用，使得冷却液可以更直接、高效地带走芯片产生的热量。MLCP的单价可达传统水冷板的3~5倍，且能贡献较高的毛利率。以GB300架构为例，一个机柜需要108+18个MLCP，假设报价约800-900美元/块。微软开发微流体冷却技术：9月23日，微软首席执行官萨提亚·纳德拉宣布，其团队已成功开发出微流体冷却技术——通过细如发丝的微小通道，直接将冷却液输送到芯片内部。微流体冷却技术的散热效率比现有散热板高出三倍，能将芯片最高温升（电子设备中各个部件高出环境的温度）降低65%。表：MLCP与传统散热技术的对比资料来源：液冷服务器产业发展论坛，国信证券经济研究所整理图：Jetcool的微通道液冷产品图示资料来源：Jetcool，国信证券经济研究所整理请务必阅读正文之后的免责声明及其项下所有内容MLCP（微通道技术）减少TIM降低热阻n传统冷板式液冷方案的传热过程涉及多层界面。目前冷板式液冷的方案，典型的传热路径包括：硅衬底本身、金属互连层、TIM1（通常为铟或石墨材料）、封装盖板（Lid）、TIM2（如石墨片或超薄导热膏），以及最终的散热器或冷板。整个传热的过程中涉及多层界面——硅衬底、金属互连、微凸块、底部填充、TIM等，由于这些分层的热界面，热量无法 100% 有效地传递到盖子上，从而导致局部“热点”。 这种累积热阻是限制芯片最大功率输出的主要因素之一。nMLCP方案则彻底取消了独立的散热盖和TIM2层。热量从芯片出发，经过TIM1后，直接到达集成了微通道的盖板（MCL），并被内部流动的冷却液带走。整个路径从“四站式”缩减为“三站式”，从根本上消除了TIM2及其带来的接触热阻。这种设计或能使热传递路径缩短50%以上。nMLCP目前仍处于测试与验证阶段（EVT/DVT），中国台湾地区的四大冷却