计算机行业投资策略周报：AI算力需求旺盛，液冷产业加速发展

投资评级:看好(维持) 核心观点 证券研究报告 最近12月市场表现 计算机 沪深300 10% 0% -11% -21% -32% -43% 分析师杨烨 SAC证书编号：S0160522050001 yangye01@ctsec.com 分析师罗云扬 SAC证书编号：S0160522050002 luoyy@ctsec.com 相关报告 1.《低空经济政策催化持续，空域管理有望不断细化》2024-05-26 2.《影院放映系统更新，LED显控系统显著受益》2024-05-25 3.《英伟达财报全面超预期，云厂商 capex回升显著》2024-05-23 全球IDC有望持续高速增长，AI是主要动力。受益于以GPT为代表的大模型催化，全球AI算力需求自2023年起规模跃升一个台阶。根据Thenextplatform估算，2022年至2023年间，AI服务器的收入将实现近5倍的惊人飞跃，即2023年全球AI服务器市场规模将会达到500亿美元左右。然后在2024年实现20%左右的健康稳定增长。按此预计，AI服务器市场份额将在2027年超过整体服务器市场50%。 传统风冷无法满足AI计算的散热需求。根据科智咨询在2022年发布的 《中国液冷数据中心研究报告》，人工智能的单机架功率密度普遍在14kw以上，传统风冷无法对该功率级别的机架进行符合标准的散热，必须使用水冷甚至液冷方式。 智算功率需求相较通用计算提升20倍以上，有望加速液冷产业发展。 根据中国电信《新一代智算数据中心(AIDC)基础设施技术方案白皮书 （2023）》，通用算力单机架功率通常在8kw以下，而智算设备单机架功率有望达60kw及以上，提升20倍不止。根据ODCC数据，全球数据中心单机架平均功率从2011年的2.4kw增长至2020年的8.4kw。而鉴于英伟达数据中心业务受益大模型算力需求，自2023年Q2起持续加速增长，2024年Q1数据中心业务实现超225亿美元收入，同比增长超400%。我们认为，随着高功率需求的AI算力的持续加速增长，从2023年起，全球数据中心平均单机架功率有望同步加速增长。 根据我们测算，到2027年全球液冷相关产品市场规模有望达数千亿元。英伟达DGXA100和DGXH100的8卡服务器每台最大功率分别为6.2kw和10.2kw，2024年又推出blackwell系列，相比H系列性能全面升级，更是推出由72块blaclwell芯片组成的NVL72超级机架，搭载液冷方案。我们认为，在AI大模型的需求驱动以及AI硬件领导者英伟达的引领下，全球数据中心液冷市场规模有望加速增长，其中，尤其是高散热效率的浸没式方案，有望实现高速增长。 投资建议：建议关注液冷产业相关核心标的：英维克、曙光数创等，其他建议关注银轮股份、申菱环境、同飞股份、飞荣达等。 风险提示：技术迭代不及预期的风险、AI算力需求不及预期风险、全球宏观经济风险。 请阅读最后一页的重要声明！ 内容目录 1全球IDC有望持续高速增长，AI是主要动力3 2AI算力需求大幅增长将催生液冷需求加速增长4 3相关公司梳理8 4投资建议10 5风险提示11 图表目录 图1.全球数据中心市场规模(2019-2024E)3 图2.中国数据中心市场规模（2019-2024E）3 图3.全球AI服务器与其他类型服务器市场规模占比3 图4.数据中心机架密度需求及相关制冷技术对照4 图5.中国液冷数据中心应用市场规模（2019-2025E）4 图6.英伟达数据中心业务收入(亿美元)5 图7.全球数据中心平均单机架功率5 图8.不同类型的液冷方案原理6 图9.各液冷方式技术应用现状7 图10.全球液冷市场规模测算7 图11.英维克液冷方案主营业务8 图12.英维克收入与增速(2018-2024Q1)8 图13.英维克归母利润与增速(2018-2024Q1)8 图14.英维克经营现金流与各费用率(2018-2023)9 图15.英维克收入构成(2023)9 图16.曙光数创全浸没液冷方案9 图17.曙光数创收入与增速(2018-2024Q1)10 图18.曙光数创归母利润与增速(2018-2024Q1)10 图19.曙光数创经营现金流与各成本率(2018-2023)10 图20.曙光数创分项收入占比(2023)10 1全球IDC有望持续高速增长，AI是主要动力 全球数据中心市场规模呈持续快速态势。根据中商产业研究院数据，全球与我国数据中心市场规模分别2019年的567亿美元和878亿元增长至2023年的828亿美元和2407亿元，复合增速分别为9.9%和28.7%，并预计2024年仍将持续增长。 图1.全球数据中心市场规模(2019-2024E)图2.中国数据中心市场规模（2019-2024E） 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 201920202021202220232024E 全球数据中心市场规模(亿美元)同比 12% 904 828 747 679 567 619 10% 8% 6% 4% 2% 0% 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 201920202021202220232024E 中国数据中心市场规模(亿元)同比 35% 3048 2407 1900 1500 1168 878 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 数据来源：中商产业研究院、财通证券研究所数据来源：中商产业研究院、财通证券研究所 结构变化，AI服务器占比预计将大幅提升。受益于以GPT为代表的大模型催化，全球AI算力需求自2023年起规模跃升一个台阶。根据Thenextplatform估算，2022年至2023年间，AI服务器的收入将实现近5倍的惊人飞跃，即2023年全球AI服务器市场规模将会达到500亿美元左右，然后在2024年实现20%左右的健康稳定增长。按此预计，AI服务器市场份额将在2027年超过整体服务器市场50%。 图3.全球AI服务器与其他类型服务器市场规模占比 数据来源：芯智讯，财通证券研究所 2AI算力需求大幅增长将催生液冷需求加速增长 传统风冷无法满足AI计算的散热需求。根据科智咨询在2022年发布的《中国液冷数据中心研究报告》，人工智能的单机架功率密度普遍在14kw以上，传统风冷无法对该功率级别的机架进行符合标准的散热，必须使用水冷甚至液冷方式。值得注意的是，由于该报告写于2022年，彼时数据中心需求仍主要以通用计算为主，大模型带来的AI算力需求大幅增长尚未发生。我们认为，该报告对2022年及其后的液冷数据中心市场规模预计相对保守。 图4.数据中心机架密度需求及相关制冷技术对照图5.中国液冷数据中心应用市场规模（2019-2025E） 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 849.5 578.3 403.5 287.8 209.7 114.7 154.6 2019202020212022E2023E2024E2025E 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 中国数据中心市场规模(亿元)同比 数据来源：科智咨询、财通证券研究所数据来源：科智咨询、财通证券研究所 智算功率需求相较通用计算提升20倍以上，有望加速液冷产业发展。根据中国电信《新一代智算数据中心(AIDC)基础设施技术方案白皮书（2023）》，通用算力单机架功率通常在8kw以下，而智算设备单机架功率有望达60kw及以上。根据ODCC数据，全球数据中心单机架平均功率从2011年的2.4kw增长至2020年的8.4kw。而鉴于英伟达数据中心业务受益大模型算力需求，自2023年Q2起持续加速增长，2024年Q1数据中心业务实现超225亿美元收入，同比增长超400%。我们认为，随着高功率需求的AI算力的持续加速增长，从2023年起，全球数据中心平均单机架功率有望同步加速增长。 图6.英伟达数据中心业务收入(亿美元) 250 200 150 100 50 0 2020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q32022Q42023Q12023Q22023Q32023Q42024Q1 450% 400% 350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% 英伟达数据中心业务收入(亿美元)同比增速 数据来源：wind，英伟达官方公众号，财通证券研究所 图7.全球数据中心平均单机架功率 30 8.40 5.60 2.40 2011-2017年单机架功率年均提升0.53kw。 2017-2020年单机架功率年均提升0.93kw。 25 20 15 10 5 0 2011201720202022E2027E 全球数据中心平均单机架功率(kw/rack) 数据来源：ODCC，财通证券研究所 液冷主要有三种部署方式：冷板、浸没、喷淋。其中，冷板式部署介质无需直接接触发热器件，对原有IT基础设施的要求和改造最小，应用进展较快；浸没式液冷让发热器件直接与液体接触，散热效率最高，同时技术难度也最大；喷淋式还处于发展初期、技术突破阶段，尚未出现大规模部署案例。现阶段，由于冷板式相对成熟，且因对现有基础设施改造较小，占据液冷的主要市场份额。 图8.不同类型的液冷方案原理 数据来源：科智咨询，财通证券研究所 图9.各液冷方式技术应用现状 数据来源：科智咨询，财通证券研究所 根据我们测算，到2027年全球液冷相关产品市场规模有望达数千亿元。英伟达DGXA100和DGXH100的8卡服务器每台最大功率分别为6.2kw和10.2kw，2024年又推出Blackwell系列，相比H系列性能全面升级，更是推出由72块Blackwell芯片组成的NVL72超级机架，搭载液冷方案。我们认为，在AI大模型的需求驱动以及AI硬件领导者英伟达的引领下，全球数据中心液冷市场规模有望加速增长，尤其是高散热效率的浸没式方案，有望实现高速增长。 图10.全球液冷市场规模测算 保守 中性 乐观 描述 2020 2027E 机架数量(万台) 498.5 572.6 613.1 656.0 分别假设2020-2027机柜数量以2%/3%/4%的CAGA增长 平均单机架功率(kw) 8.40 15.4 22.4 29.4 分别假设20-27，年均提升1/2/3kw 合计总功率(万kw) 4187 8818 13733 19286 - 其中 1-19kw机柜占比 84% 70% 60% 50% 假设受益大模型催化，AI服务器占比持续提升，数据中心高功率密度机柜占比快速提升。 20-40kw机柜占比 12% 20% 25% 30% 40kw以上机柜占比 4% 10% 15% 20% 1-19kw机柜合计功率(万kw) 3517 6173 8240 9643 20-40kw机柜合计功率(万kw) 502 1764 3433 5786 40kw以上机柜合计功率(万kw) 167 882 2060 3857 价值量 传统风/水冷单kw价值量(万元/kw) - 0.3 根据热设计网数据。 冷板式液冷单kw价值量(万元/kw) - 0.4 浸没式式液冷单kw价值量(万元/kw) - 1.2 市场规模测算 传统风/水市场规模(亿元) - 1852 2472 2893 冷板式液冷市场规模(亿元) - 705 1373 2314 浸没式式液冷市场规模(亿元) - 1058 2472 4629 数据来源：中国信通院，ODCC，热设计网，财通证券研究所 3相关公司梳理 英维克：公司是一家国内领先的精密温控节能设备的提供商，致力于为云计算数据中心、通信网络、物联网的基础架构及各种专业环境控制领域提供解决方案。2023年公司数据