Datacentrets vätskekylningskrig: Vattenkylda skruvkylare ersätter luftkylning

Ett krig utan krut har avgjorts.
I maj 2026 släppte H3C en bomb vid NAVIGATE Summit: S90000-systemet med hög densitet, högdensitet, helt vätskekylda, med 576 kärnor och PUE för datacenter som faller under 1,05.
Ungefär samtidigt presenterade NVIDIA sitt trumfkort, Vera Rubin NVL72, den första arkitekturen som var 100 % vätskekyld vid GTC-konferensen. Från 700W på H100 till 2000W på Rubin till 500W på Vermeer, sköt MCU:s strömförbrukning i höjden.
För bara några år sedan var de primära kyllösningarna för datacenter luftkylda precisionsklimatanläggningar och vattenkylda skruvkylare. De utgjorde ryggraden i branschen, med PUE i allmänhet mellan 1,4 och 1,65, medan COP är nästan konstant mellan 3,5 och 4,5.
Men nu sparkades de av scenen.
Inte gradvis nedgång, utan strukturell avveckling.
Vattenkylda skruvkylare: En gång "kungen av energieffektivitet", nu en "politisk fälla." För att förstå hur drastisk förändringen är måste vi först titta på hur mäktig hur mäktig "kungen" som ersattes var.
Vattenkylda skruvkylare, som har dubbelskruvkompressorer i sin kärna, har kylkapaciteter från 700 till 1000 kW, med typiska COP-värden från 5,8 till 6,2, och vissa avancerade modeller närmar sig till och med 6,5. De använder skal-och-rörkondensorer, översvämmade förångare och elektroniska expansionsventiler, och är utrustade med ett intelligent mikrodatorstyrsystem som stödjer steglös energireglering för att exakt möta efterfrågan inom 10 % till 100 % belastningsintervall.
Systemet har använts i decennier inom industrier som kemikalier, elektronik, läkemedel och ny energi, och är utan tvekan "kungen av industriell kylning". En 500-tons vattenkyld skruvkylare, som är i drift 8 000 timmar om året, är oförstörbar i ett traditionellt datacenter.
Men här är problemet: dess tak är golvet av AI-chips.
När ett racks effekttäthet hoppar från de traditionella 5-10kW till 60kW eller till och med 130kW, och chipets TDP hoppar från 700W till 2000W, är kyleffekten hos en vattenkyld skruvkylare som att använda en hink för att styra en brandpost – det har inte prövats i praktiken, men det har inte prövats i praktiken.
Det handlar mer om politik. National Development and Reform Commission har föreslagit ett hårt mål för PUE 2025, nämligen byggandet och renoveringen av ett antal nya och stora datacenter till 2025, varav högst 1,2 kommer att vara nationella navprojekt. Shanghais nya smarta datorcenter kräver mer än 50 % av sina vätskekylningshyllor, och datacenters datacenter behöver 50 %.
Traditionella vattenkylda skruvkylare stöder luftkylningssystem. Det är inte en fråga om att vara "något underlägsen", det är en fråga om att vara "helt okvalificerad".
Det är inget fel på fel vattenkylda skruvkylare. De går helt enkelt med strömmen.
Vad är fördelarna med flytande kylning? Tre ord: snabb, kall, ekonomi. Vätskekylning är ingen ny teknik. IBM började arbeta med vätskekylda datorer på 1960-talet och kom med konceptet flytande dielektrisk kylning 1966. Men det var inte förrän explosionen av artificiell intelligens beräkningskraft som vätskekylning verkligen blev mainstream.
Anledningen är enkel: de fysiska gränserna för luftkylda skruvkylare och luftkylda och vattenkylda skruvkylare har krossats av artificiell intelligenschips.
Låt oss göra några värmeavledningsberäkningar. Hur mycket kallare är luft än vätska? Svaret: vätskor är 1000 till 3000 gånger varmare än luft. Det här är ingen "något bättre" distinktion, utan en förödande seger i ett avseende.
När NVIDIAs H200-chip genererar mer än 30 % av värmen vid hög belastning, och när strömförbrukningen för mikrodatorer ökar från 700W till 200 W, överskrids det traditionella luftkylsystemets värmeavledningsgräns lätt som en vägg av papper. Luftkylning medför risk för lokala hotspots; temperaturfluktuationer kan leda till störningar i träningsuppdrag, återställning av kontrollpunkter och ökad latens för nätverkssynkronisering. För högpresterande kluster kan alla oplanerade driftstopp kosta miljontals dollar.
Hur löser flytande kylning detta problem? Varje metod har sina egna fördelar.
Den första metoden: Kallplattvätskekylning - den vanliga lösningen och det snabbaste sättet att industrialisera.
Med hjälp av "ischips" på chipet strömmar vätskor genom mikrokanaler och tar värme direkt med sig. Lösningen kräver minimala ändringar av befintlig serverarkitektur och är lätt att distribuera, vilket gör den till det bästa valet för AI-infrastrukturinstallation från 2025 till 2026. Både H3C:s S90000 och Sugons C7000-F fasförändringslösningar för vätskekylning för kylplattor följer detta tillvägagångssätt.
Kall panelvätska kan uppnå en PUE på mindre än 1,2, vissa optimeringsscheman kan till och med nå 1,1. Jämfört med konventionell luftkylning förbättrar vätskekylning värmeavledningseffektiviteten med cirka 50 % och sparar över 30 % av slöseri med energi. Ett stort till medelstort smart datorcenter med en kapacitet på 10 miljoner kilowatt kan spara cirka 30 miljoner dollar per år i elkostnader.
Den andra metoden: Nedsänkt vätskekylning - den ultimata lösningen för att maximera värmeavledningseffektiviteten.
Detta innebär att servern sänks ned helt i isolerande kylvätska, varvid chipet kommer i direkt kontakt med vätskan. Värme försvinner direkt genom förångning av en vätska eller ökning av dess specifika värme. Lösningen är tusentals gånger effektivare än luftkylning, med en PUE-stabilitet kontrollerad mellan 1,05 och 1,1, brus under 50 decibel och en effekttäthet per enhet större än 100 kilowatt.
Alibabas nedsänkningskylningssystem, utplacerat i Zhang Beis datacenter, gjorde underverk efter två års drift: den kumulativa felfrekvensen för komponenterna i den vätskekylda servern är 52,9 % lägre än den för den luftkylda servern. Detta sparar inte bara el, utan minskar också underhållskostnaderna.
Emellertid har nedsänkningsvätskekylning också höga inträdesbarriärer - ingångshöga kylmedelskostnader, komplex drift och underhåll och brist på industristandarder. Därför är kylning av den kalla plattan på kort sikt en prioritet, medan nedsänkningskylning är ett komplement.
Marknadsdata är inte att nosa på: kriget mellan 20 och 76,5 miljarder dollar. Siffror är den ärligaste bedömningen.
Globala investeringar i vätskekylda datacenter växte stadigt till 26,32 miljarder USD från 2017 till 2025. Den kinesiska marknaden var mer aktiv och växte från 16,91 miljarder yuan 2017 till 76,55 miljarder yuan 2025, med en sammansatt årlig tillväxttakt på 21 %.
År 2026 ökar den siffran. År 2026 ser China Galaxy Securities marknaden för vätskekylning för AI-aktiverade smarta datorcenter till cirka 20 miljarder yuan, servrar och vätskekylning i moln till cirka 8-10 miljarder yuan, traditionella industrier till cirka 2 miljarder yuan och Kinas vätskekylningsservermarknad till mer än 30 miljarder yuan.
Hur är det med den traditionella marknaden för precisionsluftkonditionering? År 2024 översteg Kinas marknadsstorlek för precisionsluftkonditionering i datacenter 5 miljarder yuan, och växte med 29 % från år till år. Verkar det som att det växer? Men det beror på att befintliga marknader fortfarande smälter det. På lång sikt kommer vätskekylningstekniken att gradvis komprimera marknadsandelen för precisionsklimatanläggningar under de kommande 5-10 åren, en oåterkallelig trend.
När det gäller konkurrenssituationen har Sugon Digital Technology en marknadsandel på 55,7 % till 61,3 % på marknaden för infrastruktur för flytande kylning, vilket leder marknaden under 3-4 år i rad. Genom att använda effektiva algoritmer med artificiell intelligens minskade Inviks precisionsluftkonditioneringsapparater i iPower-serien PUE från 1,8 till 1,3 i verkliga tester, vilket sparade mer än 300 000 USD per år i elkostnader. Huaweis Thermal Management Controller (TMU använder AC/DC dubbeleffektstruktur för att uppnå "noll avbrott" kylning. Schneider Electrics SmartCool terminal luftkonditionering energibesparande lösning Uppnå 31 31 % tids- och energibesparing.
Istället för att sitta på händerna gjorde dessa traditionella deltagare en desperat övergång till vätskekylning. Omvandlingstakten har dock inte hållit jämna steg med att marknaden uppslukats av flytande kylning.
Var är "sista slagfältet" för vattenkylda skruvkylare? Att säga att vattenkylda skruvkylare byts ut betyder inte att de kommer att försvinna i morgon.
I hyllor med låg till medeldensitet --traditionella datacenter, fabriker och kommersiella byggnader med en enhetshylla på mindre än 10 kW --vattenkylda skruvkylare --förblir vattenkylda skruvkylare det mest kostnadseffektiva alternativet. De är tekniskt mogna, lätta att underhålla, har en låg initial kostnad och deras COP på 5,8 till 6,2 är idealisk för dessa scenarier.
I början av 2025 är det totala antalet datacenterrack i landet över 8 miljoner, dominerat av medium- och lågdensitetsrack. Dessa "gamla ställ" kommer inte att ersättas över natten av vätskekylning; i detta fall har vattenkylda skruvkylare en respitperiod på fem till 10 år.
Denna respitperiod garanterar dock inte säkerheten.
Shanghai, Shenzhen, Guizhou och andra platser kräver uttryckligen att andelen vätskekylningshyllor i nya datacenter når mer än 50 procent, med PUE uppgraderad till mindre än 1,4. Detta innebär att även om du fortfarande använder vattenkylda skruvkylare idag, måste du använda vätskekylning för ditt nya projekt imorgon.
Den djupare logiken är att vätskekylning förskjuter inte bara kylaren utan hela kylstrukturen.
Den traditionella strukturen är "Kallvattenmaskin → Kylvatten → Precisionsluftkonditionering → kall luft → chip" med lång kedja, hög förlust och hög PUE. Vätskekylningsstrukturen är "kall platta/nedsänkning → vätska → chip" med kort kedja, låg förlust och låg PUE. I den nya strukturen "avkyls" kylare - med hjälp av högtemperaturkylvatten och vätskekylningspaneler för att avleda värme direkt, och kringgå traditionella kylare helt och hållet.
"Vätskekylning kommer att bli nästa trend inom AI-datorkraft", sa Nvidias vd Jensen Huang rakt ut. "I framtiden kommer 45 grader Celsius varmt vatten att räcka för att kyla flis över 80 grader Celsius utan behov av kylare."
Detta är inte ett förslag, utan en slutsats.
Med ett ord: inte "bättre", utan "nödvändigt". Datacentermarknaden 2026 genomgår en obeveklig elimineringsprocess.
Prestandan för den vattenkylda skruvkylaren har inte gått förlorad, och dess 6,2 COP har blivit taket för den luftkylda eran. På grund av fysikens lagar är AI-chips inte genomförbara: värmeavledningskapaciteten hos luft och kallt vatten är helt enkelt inte tillräckligt för att göra AI-chips.
Vätskekylning är inte ett "bättre val" utan det "enda valet". När MCU:n använder mer än 20 miljoner kilowatt per år, när policyn kräver att PUE ska vara mindre än 1,25, när 10MW Smart Computing Center använder mer än 30 miljoner kilowatt per år, har du inget val.
Från vattenkylda skruvkylare till vattenkylda skruvkylare till vätskekylare kylare, datacenterkylningsteknik har utvecklats i mer än 60 år. Varje iteration drevs av kraven på datorkraft.
Men den här gången är det inte efterfrågan som driver den till dess gränser, det är själva fysikens lagar.
Eran med vattenkylda skruvkylare är inte över, men dess guldålder har anlänt. Nästa decennium tillhör flytande kylning. Detta beror inte på att vätskekylning är komplicerad, utan för att luftkylda skruvkylare och luftkylda och vattenkylda skruvkylare verkligen har nått sina gränser.