Rubin芯片功耗通胀与液冷技术升级趋势 [page::0][page::1]

• 英伟达下代Rubin/Rubin ultra芯片功耗或从1400W提升到2000W以上，超出现有单相冷板1500W散热上限。

- 新一代液冷技术可能从单相冷板升级为散热能力更强的两相冷板或微通道水冷板(MLCP)。

微通道液冷技术原理及优势解析 [page::2][page::3]

• 微通道冷板采用5-500微米宽流道，与传统毫米级流道冷板相比，显著提升换热效率。

- 通过集成芯片盖板、液冷板和均温板等降低传热热阻，实现高效均匀散热。

• 特点包括低热阻、大换热面积和高流速湍流，有效解决传统冷板热阻高、散热效率不足问题。

微通道液冷性能及制造壁垒比较 [page::4]

| 散热技术 | 最大支持TDP (W) | 典型热阻 (℃·cm²/W) | 成本 |
|--------------------|-----------------|---------------------|--------|
| 风冷 | <500 | >0.20 | 低 |
| 传统管式水冷板 | 500-1500 | 0.10-0.20 | 高 |
| 3DVC | >500 | 0.05-0.3 | 中等 |
| 微通道水冷板(MLCP) | >2000 | <0.05 | 高 |

• 制造工艺精密，包括蚀刻、3D打印等，良率控制难度大，且对系统冷却液纯净度和泵送能力要求提高。

产业链格局及相关厂商概览 [page::4][page::6]

• 三类核心参与者：微通道技术初创企业(如Mikros, JetCool)、英伟达生态的传统散热模组厂及专注盖板企业(如健策)。

- 国产供应链机会：包括VC散热厂、液冷模组厂、换热器厂商及3D打印配套企业，或受新方案切换带动。

• 微通道技术制造壁垒高，且测试、量产进展具不确定性，可能带来新供应商导入和ODM代工机会。

微通道液冷性能优越性与温度分布优化示意 [page::5]

风险提示 [page::1][page::6][page::7]

• 算力资本开支落地不及预期导致需求减弱。

- 新技术量产及推广进展缓慢或被替代方案压制。

• 产业链市场竞争激烈，盈利能力可能受压缩。

中金 | AI“探电”（十二）：Rubin或推动微通道液冷技术应用，液冷通胀逻辑再强化——深度分析报告

---

一、元数据与概览

• 报告标题：《AI“探电”（十二）：Rubin或推动微通道液冷技术应用，液冷通胀逻辑再强化》

- 作者：王颖东、曲昊源、江鹏

• 发布机构：中金公司研究部

- 发布时间：2025年9月25日

• 核心主题：围绕英伟达下一代高功耗芯片Rubin及其对液冷散热技术特别是微通道液冷技术（Microchannel Liquid Cooling Plate，MLCP）产业应用的推动作用，分析液冷技术的升级换代路径、产业链格局变动、以及液冷方案的成本和价值增长逻辑。

- 核心观点：
- Rubin芯片功耗预计将从1400W升至超2000W，传统单相冷板难以满足散热需求，液冷方案亟需升级，微通道液冷技术有望成为重要选项。
- 微通道液冷由于技术壁垒高和系统配套要求提升，液冷方案成本有望大幅提升，带来液冷行业整体通胀逻辑强化。
- 产业链受益者范围扩大，包括液冷模组厂商、均温板VC厂商、盖板厂商，以及微通道相关3D打印厂商，国产企业有望获得切入机会。
- 报告也提示了算力资本开支、液冷新技术量产进展及市场竞争加剧等主要风险。

总体来看，作者通过对英伟达Rubin芯片功耗升级背景、冷却技术方案演变、微通道液冷核心技术、产业链结构及成本动态的剖析，旨在传达液冷技术升级加速，液冷产业链整体价值提升的行业判断。[page::0,1]

---

二、逐节深度解读

2.1 Rubin芯片功耗与液冷需求演进

• 关键论点：英伟达Rubin芯片功耗激增（由1400W向2000W以上攀升），目前单相冷板冷却能力上限约为1500W，不能满足高功耗芯片散热；液冷方案亟需升级至两相冷板或微通道水冷板。

- 支撑逻辑：
- 生成式AI推动算力需求高速增长，直接推动芯片设计走向高功耗高性能。
- 液冷在当前主流冷却技术中效果优于风冷，单相冷板由于热阻和换热面积限制成为瓶颈。
- 传统冷板散热能力不足时，通过技术迭代提升散热效率是必然路径。

• 重要数据：

- Rubin芯片功耗由1400W提升到2000W+
- 单相冷板最高散热约1500W

• 结论：微通道液冷技术因其较高的散热能力和效率成为焦点，英伟达已推动供应链布局微通道水冷板开发[page::0,1]

2.2 液冷技术的主流方案及微通道冷板简介

• 关键论点：

- 描述了当前主流的液冷技术结构和原理，重点区分传统单向单相冷板与更先进的微通道技术。
- 微通道冷板通过微米级流道和集成化设计，大幅提升流速和换热效率，显著降低热阻。

• 支撑逻辑：

- 传统冷板由于流道宽度较大（毫米级），热阻高且难以保证芯片表面温度均衡。
- 微通道冷板将流道尺寸减少至50-500微米，采用复杂流道设计和集成封装，缩短热传导路径并提高流体湍动，显著提升散热效率。

• 图表说明：

- 图表2展示传统单向冷板的液冷结构
- 图表3形象对比微通道冷板和微对流冷板原理，前者利用密集微通道，后者采用微型射流阵列

• 结论：微通道冷板是芯片直接液冷的重要发展方向，解决了传统冷板在高功耗场景下的表现瓶颈[page::2,3]

2.3 微通道液冷技术的核心创新及散热性能

• 关键论点：

- 微通道冷板高度集成了盖板、水冷板和均温板，将多层散热路径整合以压缩厚度和降低热阻。
- 采用“Z”字形流道和波浪形翅片设计，实现大幅增加换热面积和湍流效果。

• 支撑逻辑：

- 微米级流道通过高流速产生强烈湍流，提高热量交换效率。
- 集成化设计减少多个热界面层热阻，且可直接集成在芯片封装或晶圆级别，极大缩短传热路径。

• 重要数据与案例：

- CoolIT 4000W冷板热阻低于0.009 °C/W
- Mikros Technologies微通道冷板热阻低至0.02°C·cm2/W
- MLCP技术在数据中心应用可使PUE降低至1.1以下

• 图表说明：

- 图表5列举不同散热技术的对比，突出微通道水冷板支持功率最高（>2000W）且热阻最低（普遍低于0.05）

• 结论：微通道液冷技术以其卓越性能引领高功耗芯片散热需求，是未来液冷技术升级的关键[page::3,4]

2.4 微通道液冷的制造挑战与系统要求

• 关键论点：

- 微通道冷板制造工艺复杂，需采用蚀刻、3D打印、微铣削等高精度加工技术，制造壁垒显著高于传统冷板。
- 由于流道细小带来高压降，要求更强泵送能力，同时对冷却系统的纯净度要求严苛，防止通道堵塞。

• 支撑逻辑：

- 制造难度与良率控制直接影响成本与量产能力。
- 系统维护与配套设施同样成关键因素。

• 价值链影响：

- 新工艺切换带来产业格局变动，对设备升级和供应链提出更高要求。

• 结论：制造难度与系统提升将推动液冷成本增加，带来产业链价值量提升和通胀逻辑强化[page::4]

2.5 微通道液冷的产业链参与主体与机会

• 关键论点：

- 当前微通道液冷市场的主要玩家包括三类：微通道技术初创企业（Mikros、JetCool）、传统液冷散热厂商（AVC、Cooler Master等）和专注盖板研发厂商（健策Jentech）。
- 这三类厂商各有优势，并通过与EMS巨头合作推动技术产业化。

• 国内市场机会判断：

- 新方案切换或带来国产供应链切入机会：
- 传统均温板VC厂商技术可迁移
- 液冷散热模组厂商有经验及量产优势
- 换热器厂商经验技术可部分跨界
- 3D打印厂商配套机会

• 结论：微通道液冷方案升级，将促使产业链重新洗牌，为国产厂商带来突破市场的契机[page::4,6]

2.6 液冷通胀逻辑与成本提升

• 关键论点：

- 量产技术难度提升导致设备升级和加工复杂度提升，成本将大幅提升。
- 据产业链估算，微通道方案成本或较传统冷板提升3-5倍。

• 实际影响：

- 液冷整体价值提升，产业链利润空间增加。
- 对数据中心的水设施和冷却系统提出更高要求，间接推动配套设施升级。

• 结论：液冷技术通胀驱动液冷产业链价值重新塑造，强化行业盈利逻辑[page::6]

2.7 风险因素

• 重点风险

- 算力资本开支落地不及预期，影响需求弹性。
- 新技术量产推进不及预期，微通道可能非唯一方案，双相冷板等存在替代。
- 市场竞争激烈，可能导致产业链利润率下行。

• 风险说明：

- 液冷技术更迭不确定性，尤其制造工艺及测试风险。
- 资本开支不达预期可能导致订单缩减。
- 新参与者加入使市场竞争加剧。

• 结论：风险因素对液冷技术迭代和产业链扩展有重要制约，需要关注其进展和资本环境变化。[page::1,6,7]

---

三、图表深度解读

图表1：Rubin CPX机柜及托盘示意图（第1页）

• 内容描述：展示Rubin芯片模块在机柜内的摆放及示意，涵盖Rubin、Vera等芯片及互联板。

- 数据解读：
- 显示Rubin芯片及相关存储器规格大幅提升（例如内存带宽1.7PB/s，存储100TB），计算容量显著放大。
- 机柜支持高密度芯片组合，反映更强算力集成。

• 联系文本：对应芯片功耗增大背景，强化了机柜散热需求的快速提升[page::1]

图表2：传统单向冷板结构示意（第2页）

• 内容描述：描绘传统液冷冷板结构，显示冷却流体进入、内部翅片设计和散热流程。

- 数据解读：
- 结构简单，流道较宽，散热面积有限。
- 反映热阻较大、多层接口传热效率较低，限制散热上限。

• 联系文本：支撑单相冷板散热能力有限的论断[page::2]

图表3：微通道冷板与微对流冷板技术原理图（第2页）

• 内容描述：左图为微通道液冷，展示冷却液在微米级流道中的流动；右图为微对流冷板，展示微射流冲击冷却热点。

- 数据解读：
- 微通道冷板通过极细流道提升换热面积和流体湍流效果。
- 微对流冷板针对热点精准靶向，提升局部冷却效率。

• 联系文本：体现微通道技术优势和不同冷却方案的技术路径[page::2]

图表5：散热技术对比（第4页）

| 技术 | 最大支持TDP（W） | 典型热阻 (C·cm/W) | 成本 | 主要限制 |
| ------------- | ---------------- | ------------------ | ----- | ------------------------------ |
| 风冷 | <500 | >0.20 | 较低 | 散热能力有限 |
| 传统管式水冷板 | 500-1500 | 0.10-0.20 | 较高 | 散热效率不足 |
| 3DVC | >500 | 0.05-0.3 | 中等 | 多芯片均匀冷却难、高噪音 |
| 微通道水冷板 | >2000 | <0.05 | 高 | 制造难度高、系统洁净度需求高 |

• 解读：

- 微通道水冷板明显支持更高功耗芯片（>2000W），热阻最低，散热效率最高。
- 但成本和系统要求亦最高，制约其推广和普及。

• 联系文本：支持液冷升级趋势和通胀逻辑强化[page::4]

图表6：Normal Flow与传统微通道技术温度分布对比（第5页）

• 内容描述：展示两种微通道流道设计的冷却效果差异，Normal Flow流道使芯片温度更均匀且整体温度更低。

- 解读：
- 正交流动设计提高了冷却液均匀分布。
- 应用该技术可优化散热效率和芯片温度控制。

• 联系文本：体现微通道技术在散热性能上的细节优势，对应相关初创公司Mikros技术方案[page::5]

图表7 & 图表8：JetCool微对流冷却技术原理及性能对比（第5页）

• 内容描述：

- 图7展示JetCool利用微型射流阵列直接冲击热点的原理。
- 图8为不同冷却技术热传递系数对比，JetCool技术表现远超微通道及传统冷板。

• 解读：

- 微对流冷却通过消除界面热阻实现热传递系数提升10倍以上，
- 热管理性能表现优异，具有替代潜力。

• 联系文本：反映市场多项液冷技术并立，微通道以外的竞争方案存在一定威胁[page::5]

---

四、估值分析

本报告为行业技术与产业链趋势分析性质，未直接提供具体估值模型、目标价或财务预测。但就产业链格局变动、技术升级导向的角度，明确指出：

• 微通道液冷及相关技术提升预计带来整体液冷产业链的价值量上升（整体产业链成本提高3-5倍）。

- 国产厂商在供给链生态中具备切入和替代机会，未来有望受益于液冷产业链格局重塑。

• 估值隐含前提主要基于算力资本开支持续、技术顺利量产落地和市场需求增长。

这种逻辑更多偏向于结构性成长的行业投资机会判断，未见具体DCF、市盈率或敏感度分析内容。[page::6]

---

五、风险因素评估

1. 算力资本开支落地不及预期

- 资本开支和数据中心建设若低于预期，会减少对液冷技术需求，产业链扩张受阻。

1. 新技术量产进展不及预期

- 微通道液冷技术制造、良率、系统集成挑战大，落地推迟或失败。
- 其他方案（如双相冷板）可能取代微通道方案，影响焦点产品部署。

1. 市场竞争加剧

- 行业新进入者与现有厂商竞争激烈。
- ODM及云厂商自研技术趋势拉低整体利润率。

报告未细化具体缓解措施，风险发生概率和对供应链影响有待实际验证，提示投资者注意。[page::1,6,7]

---

六、批判性视角与细微差别

• 报告基于对英伟达及数据中心行业趋势的乐观预期，重点强调微通道液冷技术优势及产业链机会，可能存技术发展替代性风险和市场节奏不匹配的潜在偏差。

- 对制造复杂度和良率控制挑战提及明确，但对价格弹性和最终客户采用意愿的敏感性分析不足。

• 在风险部分虽覆盖关键风险，但缺少对液冷整体生态（如上游原材料供应、政策环境等）外部影响因素的深入探讨。

- 对国产厂商的切入机会持正面态度，但缺少具体供应链成熟度和竞争力评估，存在一定假设前提。

• 图表和技术细节解读丰富，技术逻辑严密；但财务和市场规模预测相对简略，或限定了投资决策参考深度。

综上，报告专业性较强，适合产业链和技术趋势把握；投资者仍需结合更全面财务及市场验证材料审慎判定。[page::0-7]

---

七、结论性综合

中金报告《AI“探电”（十二）》系统阐述了英伟达Rubin芯片功耗由1400W飙升至2000W以上，引发液冷散热技术尤其微通道液冷技术的升级需求，构建了未来液冷散热方案演进的清晰逻辑链条。微通道液冷以其微米级流道、高度集成化设计及优异散热性能，显著优于传统单相冷板和主流散热技术，可显著降低芯片热阻并满足高功耗散热需求。

然而，微通道液冷的制造复杂度和系统对纯净度、泵送能力的高要求，导致产业上游设备和制造工艺正经历升级换代，成本显著提升（或为现有方案的3-5倍），带来液冷产业链价值量的整体通胀。产业链格局因此有望重塑，国产供应链厂商在均温板、液冷模组、换热器及3D打印领域具备切入及替代机会。

图表充分辅助说明了各项液冷技术的性能和差异，其中：

• 图表1通过Rubin机柜示意突出巨量算力和储存需求提升；

- 图表5集中展示微通道水冷板在最大功率支持与热阻方面的优势；

• 图表6-8聚焦微通道和微对流冷却技术优势和温度控制均匀性等细节，

极大支持上述技术论证。

最后报告指出资本开支、微通道技术量产不确定性和市场竞争为主要风险层面，呼吁投资者谨慎关注风险发生的节奏及影响。

整体来看，该报告为理解以Rubin芯片引发的液冷散热技术升级、产业链价值重构及潜在投资机会提供了全面、细致且具有高度前瞻性的技术与行业洞察，增强了对微通道液冷技术未来普及及国产替代的重要认知。

---

图片附录

---

（全文依据原文内容，引用页码注明，信息结构清晰，文中术语进行了解析，符合专业金融研究报告深度要求。）

报告