深入解析英伟达GB300液冷技术：价值链重塑与性能飞跃

随着人工智能技术的飞速发展，对高性能计算芯片的需求日益增长。英伟达最新推出的GB300系列服务器，在散热技术上迎来了重大革新，特别是其液冷系统的设计，成为了关注的焦点。本文将深入剖析GB300液冷系统的核心组件，对比GB200，揭示其在价值量和技术上的显著变化，帮助您更全面地理解新一代AI服务器的强大之处。

液冷服务器的构成解析

液冷服务器并非单一组件，而是由多个精密部件协同工作，以高效排出服务器运行时产生的巨量热量。其主要构成包括：

• 服务器： 这是IT机架的核心，内部承载着强大的计算单元。在高速运转时，服务器会产生大量热量，亟需高效的散热方案。
• Manifold（集流管/歧管）： 在液冷系统中扮演着“交通枢纽”的角色。左侧的Left Manifold（冷侧集流管）负责将低温冷却液输送到各个服务器的冷板；右侧的Right Manifold（热侧集流管）则负责收集吸收了热量的冷却液，并将其送回CDU进行冷却。
• CDU（冷却分配单元）： 它是液冷系统的“心脏”，负责冷却液体的分配和管理。CDU内部包含：
  • Pump（泵）： 为冷却液体的循环提供动力。
  • Water Tank（水箱）： 储存冷却液体。
  • Plate Heat Exchanger（板式换热器）： 将服务器吸收的热量与另一冷却介质（如来自冷却塔的水）进行交换，降低冷却液温度，实现循环利用。
• Cooling Tower（冷却塔）： 通过与外界空气进行热交换，将CDU传递过来的热量散发出去，为冷却介质降温，以便再次投入使用。

GB300液冷系统的核心变化：冷板设计

GB300在液冷设计上的一个关键升级在于其冷板的配置。参考现有技术资料，我们可以看到以下重要变化：

在GB200 NVL72机架的结构中，通常采用18个compute tray和9个Switch tray的组合。每个compute tray中，一块大冷板覆盖着一个CPU和两个GPU（即一个Bianca板卡）。而GB300系列在设计上更加精细化：

• 冷板数量： GB200的总冷板需求约为45块大冷板（36块计算部分+9块Switch部分）。而GB300的设计则更进一步，每个芯片对应一块小冷板。因此，GB300的总需求量显著增加，达到108块小冷板（针对计算芯片）加上9块大冷板（针对Switch芯片）。
• 冷板价值： GB200的大冷板单块价值约为650美元。GB300的小冷板虽然单块价值有所下降（约240美元），但由于数量的急剧增加，整体冷板部分的价值贡献仍然非常可观。

软管与Manifold的价值量对比

在连接冷却液体流动的管路方面，GB300相比GB200也有所升级，体现在软管的价值量上：

• 软管： GB200的软管每柜（Rack）成本约为1200美元。而GB300的软管成本显著提升，达到1800-2000美元/柜。这可能与使用了更高性能、更耐用的材料或更复杂的连接设计有关。
• Manifold： 相比之下，GB200和GB300的Manifold价格差异不大，均维持在28000-30000美元/柜的水平，显示出其技术的成熟度和相对稳定的成本结构。

快接头的数量与价值量：精细化连接

快接头（Quick Disconnects, QDs）是确保液冷系统稳定运行的关键组件，它允许在不中断系统工作的情况下连接或断开冷却管路。GB300在这一环节上也进行了优化：

• 数量： GB200的计算部分包含126个快接头，Switch部分18个。而GB300的计算部分快接头数量翻倍至252个，Switch部分依然是18个。总计数量的大幅增加，反映了对更精细化、更多连接点的需求。
• 价值： GB200的快接头价格约为45美元/对。GB300的价格略有上涨至55美元/对，考虑到数量的翻倍，快接头在GB300的整体液冷价值构成中占据了更重要的位置。

供应商体系与技术演进

值得注意的是，GB300的液冷组件供应商体系发生了显著变化，反映了市场格局的动态调整和技术的进步。

• 冷板供应商： GB200的液冷板市场主要由AVC主导，双鸿和Cooler Master为辅。而GB300的供应商格局大变，Cooler Master成为主导者，AVC位居第二，双鸿份额大幅下降。
• 快插头供应商： GB200的快插头主要由欧美企业供应。GB300则升级为NVUQD方案，欧美企业份额减少，Cooler Master、AVC、富士达等成为主要供应商。
• CDU供应商： GB200的CDU供应商（如维谛）采用授权认证模式。GB300则取消了授权认证，改为以方案设计为核心的合作模式，供应商体系更加分散，台达、宝德、Cooler Master、维谛等均参与供应。

液冷产品的盈利能力

从商业角度来看，液冷产品的高性能伴随着可观的毛利率。CDU的毛利率通常在50%以上，而冷板、Manifold和快接头等组件的毛利率也普遍在30%以上。这表明，液冷技术不仅是性能的保证，也是高附加值业务的重要组成部分。

总而言之，英伟达GB300系列服务器通过在液冷技术上的精进，特别是冷板设计、快接头数量以及供应商体系的优化，显著提升了散热效率和整体性能。这些技术突破为 AI服务器 带来了更强大的算力支撑，也预示着数据中心散热技术向着更高效率、更低能耗的方向迈进，助力着 算力革命 的深入发展。