摘要：Rubin芯片功耗持续通胀，液冷技术方案有望再迎升级。英伟达下一代芯片Rubin/Rubin ultra芯片功耗或从GB300 1400W提升到2000W以上；当前单相冷板方案散热能力上限约1500W，或较难支撑下一代Rubin系列算力芯片散热需求，液冷技术方
中金研究
近期中国台湾经济日报报道[1]，英伟达在推动供应链进行微通道水冷板开发、使得微通道冷板应用预期增强，推动AIDC液冷通胀逻辑再强化。
Rubin芯片功耗持续通胀，液冷技术方案有望再迎升级。 英伟达下一代芯片Rubin/Rubin ultra芯片功耗或从GB300 1400W提升到2000W以上；当前单相冷板方案散热能力上限约1500W，或较难支撑下一代Rubin系列算力芯片散热需求，液冷技术方案或向散热能力更强的两相式冷板或者微通道水冷板（MLCP）迭代。根据中国台湾经济日报信息 ，英伟达在推动供应链进行微通道水冷板开发、使得微通道冷板应用预期增强。与传统冷板方案相比，微通道冷板通过微流道设计和集成化散热结构，具备低热阻、换热面积较大、高流速等优势。
微通道液冷有望带来产业链液冷格局重塑，国产液冷产业链或再迎切入机会。 微通道液冷方案制造工艺较传统冷板方案差异较大，目前参与方主要包括深耕微通道技术的初创公司、传统液冷散热模组厂商以及盖板厂商三类，各具备一定优势。而在新方案切换过程中，我们看好国产厂商的切入配套机会。
微通道液冷有望带来价值量提升，液冷通胀逻辑再强化。 微通道水冷板当前量产难度较高，需要对现有的生产设备做升级换代，要加工出微小的流道，或需要采用蚀刻、3D打印等特殊工艺，并且微通道对系统洁净度、CDU泵送能力要求提升，带来对数据中心水设施配套要求更高，成本较现有冷板方案或进一步提升。
我们看好新方案的切换过程中，供应链的格局或产生变化，带来国产液冷链配套的机会，相关的产业链公司，包括传统VC厂商、液冷模组厂商、散热器厂商以及3D打印厂商有望受益。
风险
算力资本开支落地不及预期；新技术量产进展不及预期；市场竞争加剧。
Rubin芯片功耗持续通胀，液冷技术方案有望再迎升级
Rubin芯片功耗还需提升，液冷方案或再升级，微通道水冷板或成可选方案之一
在生成式AI的快速发展下，算力需求持续提高、带动芯片功耗进一步通胀，英伟达下一代芯片Rubin/Rubin ultra芯片功耗或从GB300 1400W提升到2000W以上；当前单相冷板方案散热能力上限约1500W[2]，或较难支撑下一代Rubin系列算力芯片散热需求，液冷技术方案或向散热能力更强的两相式冷板或者微通道水冷板（MLCP）迭代。近期，根据中国台湾经济日报信息[3]，英伟达在推动供应链进行微通道水冷板开发、使得微通道冷板应用预期增强。
图表1：Rubin CPX机柜及托盘示意图
资料来源：英伟达官网，中金公司研究部
微通道液冷板通过微米级流道+集成化散热结构，冷却效率较传统冷板方案大幅提升
当前主流算力芯片液冷技术方案采用单相冷板方案，即采用沸点较高的水基冷却液，换热过程不发生相变。冷板基材多选用高导热金属铜或铝（用铜基材较多）；结构上，冷板由热源对接面、内部流道、和进出结构组成，内部流道通常采用0.1毫米到数毫米宽度的流道结构设计，并通常设计翅片结构、增加散热效率。但传统的单相冷板方案存在：1）热阻较高，多层热界面材料带来热阻累积；2）流道毫米级尺寸，流速相对较慢、换热效率偏低；3）较难实现芯片表面温度均匀分布；因此尽管传统的冷板方案较风冷散热效率显著提升，但面对1500-2000W甚至更高的散热需求，散热效率略显不足。
图表2：传统单向冷板液冷原理示意图
资料来源：蒋绍辉登《数据中心液冷技术的应用研究进展》，2025，中金公司研究部
微通道冷板技术是芯片直接冷却（Direct-to-chip cooling）技术的一种路线；目前芯片直接冷却包括微通道冷板（Microchannel cold plates）和微对流冷（Microconvective cold plates）却两种方案：
► 微通道冷板：采用微通道技术，将液态冷却液泵送至散热器底部精密加工的狭窄流道中进行热交换。
► 微对流冷板：微对流冷却技术（亦称微射流冲击技术），通过在紧凑的冷板模块内部集成微型流体射流阵列，可对电子元件热点实现精准靶向冷却。
图表3： 微通道冷板和微对流冷板技术原理
资料来源： JetCool官网，中金公司研究部
微通道冷板核心技术原理是微米级流道和集成化散热设计。 微通道冷板将芯片封装盖板、液冷板、均温板（如有）等进行高度整合，在嵌入微通道的铜基板上加上盖板，并利用歧管分配冷却液，通过高导热材料与流道设计的配合实现芯片级高效散热，其中微通道为冷却液提供流动路径，盖板负责密封与保护，歧管确保冷却液均匀分布，冷却液直接输送至热源区域，流经芯片表面，减少中间介质，缩短传热路径，同时压缩散热系统体积。其核心创新在于：
► 内部微流道结构设计。 MLCP将冷板内部流道从传统毫米级缩小至微米级（典型范围50-500微米），并且通过结合波浪状散热翅片与“Z”字形流道布局，在有限体积内大幅提升散热面积；
► 集成化散热设计。 MCLP将传统分离的液冷板、均温板、水冷头，部分情况下甚至包括芯片封装顶盖，整合为单一高效单元；使得传热路径较传统冷板方案显著缩短。
图表4：微通道冷板结构
资料来源：Researchgate，中金公司研究部
微通道与传统冷板液冷相比散热效率显著提升。 与传统冷板方案相比，微通道冷板具备低热阻、换热面积较大、高流速等优势：
► 低热阻： 传统液冷散热路径需经过芯片、热界面材料、冷板、均温板等多层介质，热阻较大；而微通道冷板通过集成散热结构设计，将芯片封装盖板、液冷板、均温板（如有）等进行高度整合，微通道结构可直接集成于芯片封装基板、硅中介层，甚至未来可能直接构建于芯片晶圆上，将散热路径缩短至毫米级内，显著降低热阻。
► 换热面积较大： 微通道可以通过密集设计，提升其与冷却液与芯片接触面积，从而增强换热效率。
► 高流速： 微通道冷板微米级流道使得流体流动从较平缓的层流转变为高强度湍流，通过流体内部强烈的涡旋与混合效应，显著提升热量传递效率。
CoolIT SystEMS的4000W冷板在6 LPM流量下测试热阻低于0.009°C/W，压降约8 PSI，展现出极高的散热效率[4]。Mikros Technologies的微通道冷板则在特定设计中实现了0.02°C·cm²/W的热阻水平，能够应对高热流密度场景[5]。对于数据中心，MLCP 可将PUE指标降低至1.1以下，带来更优的节能效果。
图表5：微通道液冷与其他散热技术对比
资料来源：万晓琪等《均温板散热技术研究进展》2022，Mikros technologies官网，CoolIT 官网，中金公司研究部
微通道冷板制造壁垒高，并且对AIDC配套水设施要求更高
微通道液冷加工难度提升，对系统纯净度、泵送能力要求亦更高。
► 制造工艺： 微通道冷板内部流道达到微米级，相对于传统冷板流道普遍采用CNC加工方式，微通道流道需要用到更精密的加工工艺，如蚀刻、微铣削、3D打印等；工艺难度、良率控制均高于传统冷板制造。
► 泵送能力： 微通道流道狭小，冷却液流体流动阻力较大，导致系统压降提升明显；对泵送功率、可靠性要求更高。
► 系统纯净度： 微通道流道细小，对冷却液纯净度要求较高，微小的杂质、颗粒物或沉淀物都易造成通道堵塞，从而影响散热效果；对冷却液过滤和系统维护提出更高的要求。
微通道液冷有望带来产业链液冷格局重塑
目前微通道液冷的市场企业主要包括三类：
► 深耕微通道技术的初创公司、并与传统电子制造服务商巨头强强联合： 典型如：1）Mikros Technologies，目前为美国电子制造服务（EMS）供应商Jabil的子公司，Mikros 拥有Normal Flow微通道技术，使冷却液垂直于芯片表面流动，从而实现更均匀高效的热量传递，散热效率能达1000W/cm2，热阻低至0.02°C⋅cm2/W；2）JetCool，与全球电子制造服务（EMS）公司伟创力(Flex)深度合作，拥有专利的微对流冷却(microconvective cooling)技术专利，该技术微型射流阵列直接冲击芯片表面热点，将冷却液直接输送至芯片，通过消除导热硅脂与热界面材料，实现热阻最小化，带来较高热管理性能表现，公司测试其热传递系数达到传统方案的10倍。
通过与传统电子制造服务商巨头联合，可帮助Mikros Technologies、JetCool的技术产业化落地和市场导入。
图表6：Normal Flow微通道技术与传统微通道技术温度分布对比
资料来源：Mikros Technologies官网，中金公司研究部
图表7：微通道对流冷却技术原理
资料来源：JetCool官网，中金公司研究部
图表8：JetCool微对流冷却技术与其他冷却方案性能对比
资料来源：JetCool官网，中金公司研究部
► 第二类： 传统的散热方案厂商，如AVC、Cooler master、Auras等，与英伟达绑定较深、已经进入英伟达散热解决方案生态合作伙伴，并具备较强的研发能力、大规模量产能力和供应链优势，在微通道加工方面具备一定的经验。根据中国台湾经济日报[6]，在英伟达要求下，中国台湾散热模组厂商开始加快微通道散热的研发部署，部分厂商已经开始进入送样阶段。
► 第三类： 专注盖板的企业如健策（Jentech）， 依托在盖板领域与英伟达的深度合作，在微通道盖板研发与客户需求沟通过程中具备优势和粘性。
而对于国产液冷供应链，我们认为在新方案的切换过程中，供应链的格局或产生变化，带来国产液冷链配套的机会： 1）微通道制造壁垒较传统单相冷板大幅提升，需要供应链快速响应、迭代产品，若英伟达原有体系供应商无法匹配产品迭代节奏或无法解决产品质量问题，或带来新供应商导入机会；2）对于Mikros Technologies、JetCool等初创公司，尽管与服务器制造厂商合作，但整体对液冷产品大规模量产工艺的理解、经验的积累或不充足，有望释放ODM代工机会。对于国产供应链，我们认为以下几类企业或有机会：
► 第一类： 传统做均温板VC的散热厂商，VC内部有毛细结构设计、其制造工艺过程与微通道流道加工有类似之处，工艺技术或可迁移。
► 第二类： 液冷散热模组厂商，在传统的冷板方案中部分会用到微通道的技术（但流道宽度相对偏宽、形态较简单），故具备一定微通道工艺技术能力；同时，大规模量产能力和供应链优势。
► 第三类： 换热器厂商，微通道技术已经应用于如空气源热泵、平行流蒸发器等产品，相关Know-how和工艺技术或可迁移至微通道冷板。
► 此外，因微通道冷板或部分应用到3D打印工艺，亦有望带来相关配套产业链的机会。
微通道液冷有望带来价值量提升，液冷通胀逻辑再强化
微通道水冷板当前量产难度较高，需要对现有的生产设备做升级换代，要加工出微小的流道，或需要采用蚀刻、3D打印等特殊工艺，并且微通道对系统洁净度、CDU泵送能力要求提升，带来对数据中心水设施配套要求更高。根据中国台湾经济日报[7]，产业链估算微通道方案成本较现有冷板方案或抬升3-5倍，使得AIDC液冷通胀逻辑再一次得到验证。
风险提示
► 算力资本开支落地不及预期： 目前各家云计算厂商给出了较为积极的资本开支计划且数据中心的投建也动作频频，但若最终算力资本开支的落地不及预期则会导致需求端出现较大波动。
► 新技术量产进展不及预期： 微通道技术并非是英伟达下一代尝试的唯一方案，包括双相冷板在内的多个方案亦在验证中；同时，微通道技术制造壁垒较高，测试进展亦具有不确定性。若有其他方案替代，或者测试进展不及预期，亦将影响产业链放量节奏。
► 市场竞争加剧： 液冷产业链目前格局尚未完全稳固，各环节持续有新厂商切入，下游ODM、云厂商亦有自研趋势，若市场竞争加剧，将导致产业链盈利下滑。
来源：财富智囊
