直接芯片液体冷却市场（2025 - 2030）

芯片直接液冷市场概述

2024年全球芯片直接液冷市场规模预计为19.6亿美元，预计到2030年将达到56.2亿美元，从2025年到2025年的复合年增长率为19.7% 2030 年。现代处理器（包括 CPU、GPU 和 ASIC）由于更高的功率密度而产生更多热量。

传统的空气冷却方法在管理这种增加的热输出方面变得越来越不有效。芯片直接液冷系统通过直接在芯片级提供高效散热、确保最佳性能并防止过热来应对这一挑战。

数据中心和高性能计算 (HPC) 环境中现代 CPU 和 GPU 的指数级功率密度也促进了芯片直接液冷行业的发展。一个NVIDIA 的 H100 和 AMD EPYC 9004 系列等处理器将每个芯片的热设计功耗 (TDP) 推至超过 500W，传统的空气冷却变得效率低下且成本过高。直接芯片系统将冷却剂直接输送到连接到处理器的冷板，可实现散热效率，从而实现更高的时钟速度和持续的性能，而无需热节流。例如，2025年3月，液冷解决方案提供商CoolIT推出了专为数据中心直接液冷而设计的冷板，针对CPU、GPU等组件的高效热管理。与个人计算机中使用的 AIO 和定制液体冷却装置原理类似，该技术属于直接芯片 (D2C) 冷却类别，为要求苛刻的数据中心环境提供增强的性能。

随着半导体技术的不断进步，芯片变得越来越小，但功能越来越强大，这增加了功耗密度和热量输出。这种趋势在微处理器、GPU 和内存模块中尤其普遍。直接芯片液体冷却提供了一种有效的解决方案来管理这些密集封装的组件产生的热量，从而保持系统稳定性和性能。在不牺牲尺寸或性能的情况下冷却高功率密度芯片的需求是采用液体冷却技术的重要驱动力。

人工智能、机器学习和深度学习应用的激增导致计算需求激增。这些应用程序需要能够处理密集工作负载的硬件，而这反过来又会产生大量热量。数据中心越来越多地采用直接芯片液体冷却解决方案来满足这些需求，确保系统在繁重的处理负载下保持凉爽和高效。

冷却解决方案类型见解

单相液体冷却领域主导了市场，并且由于数据中心、高性能计算 (HPC) 和企业 IT 环境中对高效热管理解决方案的需求不断增长，2024 年的收入份额将超过 65.0%。随着计算工作负载的增加，特别是随着人工智能、机器学习和基于云的应用程序的扩展，传统的空气冷却系统正在达到其极限。单相液体冷却提供了一种更有效、可靠和节能的替代方案，使用液体冷却剂直接吸收和转移来自处理器和其他关键组件的热量，而不改变其物理状态。

由于在超大规模数据中心、人工智能集群和超级计算设施等极端处理能力和热密度常见的环境中，对高效热管理解决方案的需求不断增长，预计两相液体冷却领域在预测期内将实现最高的复合年增长率。与单相不同SE 冷却仅依靠液体对流，两相系统利用相变过程（通常从液体到蒸汽）更有效地吸收和散热。

组件冷却见解

在高性能计算 (HPC)、游戏、数据中心和企业 IT 基础设施不断增长的需求的推动下，CPU 冷却领域在 2024 年占据市场主导地位。随着 CPU 的核心数量和时钟速度不断提高，它们会产生更多热量，需要先进的冷却解决方案来保持最佳性能并确保系统稳定性。此外，该细分市场的增长可归因于游戏和电子竞技行业的快速扩张，这些行业需要能够处理图形密集型工作负载的强大 CPU。

由于所使用的现代 DRAM 和闪存模块的性能需求和功率密度不断增加，预计内存冷却细分市场在预测期内将以显着的复合年增长率增长服务器、高性能计算 (HPC)、游戏系统和人工智能工作负载。随着内存速度和容量不断提高，特别是随着 DDR5、LPDDR5 和 HBM（高带宽内存）的采用，导致数据密集型操作期间产生热量。内存模块的高效热管理对于确保稳定性、使用寿命和峰值性能至关重要，尤其是在需要 24/7 可靠性的数据中心和计算环境中。

液体冷却剂类型见解

水基冷却剂细分市场在 2024 年占据主导地位，水基冷却剂配方的进步正在促进市场增长。制造商正在开发新配方，以提高水基冷却剂的冷却效率、稳定性和使用寿命。添加缓蚀剂、防冻剂和抗菌剂等添加剂可确保这些冷却剂在各种操作条件下可靠地运行，使其适用于从高性能计算到汽车冷却等广泛的应用。

由于数据中心能源效率和可持续性的推动，介电流体领域预计在预测期内将以显着的复合年增长率增长。随着全球数据中心用电量激增，液体冷却（尤其是基于介电液的系统）与传统空气冷却相比，可减少 30-50% 的冷却能耗。碳排放限制和企业 ESG（环境、社会和治理）承诺等监管压力正在推动超大规模公司采用环保介电液，包括合成碳氢化合物、氟化液和可生物降解选项。

应用洞察

在数字化转型、云计算、人工智能和人工智能技术激增的推动下，数据中心领域在 2024 年占据市场主导地位。跨行业的大数据分析。随着企业迁移云和超大规模数据中心的工作负载在全球范围内扩展，高性能计算 (HPC) 系统、密集服务器机架和先进 GPU 产生的热负载显着增加。热量输出的增加需要先进、节能的冷却解决方案来维持最佳的系统性能、可靠性和正常运行时间，从而使热管理成为数据中心设计和运营的关键因素。

由于 HPC 架构的技术不断进步，例如异构计算、混合 CPU、GPU、FPGA 的使用增加，使得热管理变得更加复杂，预计在预测期内，高性能计算 (HPC) 领域将以显着的复合年增长率增长。能够支持不同组件布局和不同热分布的高效冷却解决方案变得越来越重要。液体冷却系统，特别是模块化和可扩展设计，提供了支持不断发展的 HPC i 所需的灵活性基础设施，同时最大限度地提高热效率。

最终用途见解

电信领域在 2024 年占据市场主导地位。电信网络中边缘计算的扩展有助于该领域的增长。随着运营商将数据处理转移到更靠近用户的位置，以支持自动驾驶、远程手术和工业自动化等延迟敏感型应用，对边缘高性能、热稳定计算的需求不断增加。这些边缘节点通常在恶劣或空间受限的环境中运行，传统冷却效率低下或不切实际。

由于数字油田技术的扩展，预计石油和天然气领域在预测期内将以显着的复合年增长率增长。石油和天然气公司越来越多地部署先进分析、3D 地震建模、油藏模拟和人工智能驱动的决策工具，以提高业绩提高勘探成功率并优化开采策略。这些应用程序需要具有高处理能力的强大计算集群，从而产生大量热量。液体冷却，特别是直接芯片冷却和浸入式冷却，使这些系统能够以最佳性能水平运行，同时最大限度地降低过热和停机风险，特别是在海上钻井平台或沙漠控制中心等偏远和空间有限的地点。

区域洞察

2024年，直接芯片液体冷却市场在北美占据了超过39.0%的显着份额，推动力超大规模数据中心的快速扩张，特别是为了支持云服务、人工智能和政府支持的数字基础设施计划。谷歌、亚马逊和微软等科技巨头正在积极投资液体冷却技术，以提高能源效率并降低运营成本。区域监管力度强我们对可持续发展和碳中和的推动，以及对绿色数据中心建设的税收激励，进一步加速了采用。

美国直接芯片液体冷却市场趋势

美国的直接芯片液体冷却市场预计从 2025 年到 2030 年将以 21.6% 的复合年增长率大幅增长。政府对百亿亿次计算计划的资助和蓬勃发展的人工智能初创生态系统推动了对能够处理高热负载的先进冷却解决方案的需求。此外，冷却解决方案提供商和云服务提供商之间的直接合作伙伴关系正在促进大规模计算环境中的定制部署。

欧洲芯片直接液体冷却市场趋势

由于严格的能源效率，预计欧洲的直接芯片液体冷却市场将在 2025 年至 2030 年实现可观增长欧洲绿色协议等框架下的高效法规和碳减排指令。该地区的数据中心运营商正在寻求低 PUE 解决方案，以符合环境政策，同时在日益密集的服务器环境中保持性能。

由于金融科技和基于人工智能的健康技术解决方案的兴起，对依赖先进冷却系统的高密度计算基础设施的需求不断增加，英国直接芯片液体冷却市场预计在未来几年将快速增长。面向中小企业和科技初创公司的模块化和托管数据中心的增长也支持了采用，因为这些设施需要可扩展和节能的冷却。

由于德国工业数字化的推动，特别是在使用模拟、数字孪生和人工智能的汽车、制造和工程领域，德国的直接芯片液体冷却市场在 2024 年占据了相当大的市场份额。该国的边缘计算和工业 4.0 应用领域的领先地位需要对分布式高性能系统进行强大的热控制。

亚太地区直接芯片液体冷却市场趋势

由于对支持智慧城市、5G 的高性能基础设施的需求不断增长，亚太地区预计 2025 年至 2030 年复合年增长率将达到 22.6%。推出和人工智能计划。该地区游戏、视频流和移动商务的激增正在城市数据中心创造高服务器密度。

日本直接芯片液体冷却市场预计将在未来几年快速增长，这是由于高价值数据中心在空间有限的城市地区普遍存在的推动下，这需要在芯片层面进行高效的散热。此外，日本对能源效率和自然灾害抵御能力的承诺促进了紧凑且稳定的冷却技术的采用，例如

由于新基建战略的一部分，对人工智能、智能制造和国家计算基础设施的大量投资，中国的直接芯片液冷市场在 2024 年占据了相当大的市场份额。阿里巴巴、腾讯和华为等公司超大规模数据中心的激增，对能源优化、高性能冷却解决方案的需求不断增加。

主要芯片直接液体冷却公司见解

直接芯片液体冷却行业的主要参与者包括 Asetek、CoolIT Systems、ZutaCore、Vertiv Holdings Co 和 Iceotope Technologies。举措，包括新产品开发、伙伴关系和协作以及协议，以获得相对于竞争对手的竞争优势。以下是此类举措的一些实例。

• 2025 年 4 月，JetCool Technologies I北卡罗来纳州推出了 SmartSense 冷却剂分配单元 (CDU)，这是一种面向数据中心和托管提供商的模块化机架内液对液冷却解决方案。 SmartSense CDU 能够在单个机架中冷却高达 300kW 的功率，或在行级冷却超过 2MW 的功率，可实现入口温度超过 60°C 的自然冷却，从而无需冷却器并减少能源和水的使用。当与 JetCool Technologies Inc. 的 SmartPlate 结合使用时，该系统即使在高环境温度下也能提供精确的冷却并保持最佳的处理器性能。

• 2024 年 6 月，Asetek 宣布与美国金属 3D 打印开发商 FABRIC8 LABS 建立战略合作伙伴关系。此次合作重点关注商业和消费台式机，通过人工智能优化的冷板引入液体冷却技术的创新。利用 FABRIC8 LABS 的 ECAM（电化学增材制造）技术，Asetek 创造了一种新的冷板设计，旨在提高性能

直接芯片液体冷却市场