受益概念股揭秘 英伟达Blackwell芯片高功耗激增散热需求

摘要

随着英伟达新一代平台 Blackwell 的推出，对高性能液冷散热解决方案的需求预计将大幅增加。

英伟达 Blackwell 芯片架构

英伟达将于 2024 年底前推出 Blackwell，取代现有的 Hopper 平台，成为高端 GPU 的主力方案。Blackwell 平台的高功耗将推动数据中心散热液冷供应链的增长。

液冷散热解决方案

传统气冷散热解决方案无法满足 Blackwell 的高功耗要求，需要搭配液冷方案以有效解决散热问题。目前，维谛技术是 NVIDIA AI 方案的主要 CDU 供应商。

受益概念股

英维克（002837）

• 液冷领军企业，拥有完备的全链条产品体系。
• 业绩高增，机房温控节能产品增长较快。

申菱环境

• 数据中心制冷系统提供商，在液冷领域布局较早。
• 其 Coolinside 液冷系统在行业内具有较好口碑。

液冷技术趋势

在 AI 芯片架构升级的大趋势下，高算力与高功耗相匹配，液冷已从选配到必配。相关公司有望在液冷趋势下快速放量。

液冷技术的优势

液冷散热效率天然优于风冷，能够应对高密数据中心散热需求。同时，液冷技术还能够降低成本和提高能效。

我国液冷数据中心市场

近年来，我国液冷数据中心发展迅速，市场规模不断增长。国家政策也大力支持液冷技术的普及，推动行业快速发展。

结论

英伟达 Blackwell 平台的推出将极大地推动对高效液冷散热解决方案的需求。投资者可以重点关注具有全链条优势和业绩增长的液冷概念股，如英维克和申菱环境。

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英伟达最强芯片投产！AI算力板块又爆发！相关概念股名单出炉！

英伟达宣布，其“全球最强大的芯片”Blackwell芯片已开始投产，预计将于2025年推出Blackwell Ultra AI芯片，并计划于2026年发布下一代AI平台Rubin，采用HBM4记忆芯片。 这一消息影响了A股市场，AI算力概念持续活跃，特别是铜缆高速连接方向表现出色。 英伟达Blackwell芯片作为算力核心，其投产有望推动国产AI算力产业链增长。 AI算力需求在海内外大模型不断迭代中呈现爆发性增长。 算力作为支撑和推动数字经济发展的核心力量，对科技进步发挥着重要作用。 AI算力是指用于人工智能任务的计算能力，涉及复杂的数据处理、模型训练和推断等操作，需要高性能计算设备提供支持。 今年以来，海外应用、算力和模型发展迅速。 OpenAI、Anthropic、马斯克开源的大模型Grok-1，以及英伟达在GTC大会上推出的新一代GPU GB200，共同推动全球AI产业发展。 国内模型和应用也在不断突破，算力需求逐步扩大。 例如，Kimi上下文长度提升、阶跃星辰发布万亿参数大模型预览版，标志着国产AI大模型取得显著进步。 据IDC报告，2023年中国人工智能服务器市场规模预计将达91亿美元，同比增长82.5%，预计到2027年将达到134亿美元，年复合增长率达21.8%。 训练一个1.8万亿参数量的GPT模型，需要8000张Hopper GPU，消耗15兆瓦电力，持续90天。 如果中国有十家大模型公司，则需要8万张H100 GPU。 推理算力需求预计是训练的数倍，高达几十万张H100。 华为凭借其国内AI芯片技术优势，在算力自主可控领域处于领先地位，已形成万卡集群，并在科大讯飞、部分互联网大厂用于AI大模型训练。 科大讯飞携手华为发布的“飞星一号”万卡国产算力平台，支持万亿参数大模型高速训练，采用升腾AI硬件训练服务器和大容量交换机构建无损ROCE组网，配置高空间全闪和混闪并行文件系统。 华为算力产品包括升腾和鲲鹏系列，覆盖端、边、云全场景应用。 升腾AI芯片是国产AI芯片龙头，2022年市场份额约79%。 华为主打的AI芯片产品有310和910B，分别针对推理和大模型训练需求。 升腾计算产业提供全栈AI计算基础设施、行业应用及服务，包括AI芯片、硬件、软件、管理运维工具等。 AI算力产业链包括上游算力基础硬件设施、中游算力网络与平台、以及下游应用场景与用户。 华为与科大讯飞的合作，推出自主可控的星火一体机，为大中型企业与行业客户内部网络部署提供支持。 在投资时需注意风险，股市有风险，投资需谨慎。

详解最强AI芯片架构：英伟达Blackwell GPU究竟牛在哪？现场对话技术高管

英伟达的Blackwell GPU在AI芯片领域独领风骚。 其通过创新技术，如高带宽内存、Chiplet先进封装、片内互联及高性能通信优化，构建了专为万亿参数级生成式AI设计的强大系统基础。 同时，英伟达注重数据中心客户的需求，强调系统级性能和能效提升，而非单纯追求单芯片峰值性能。 其对摩尔定律的适应、数据中心作为AI工厂的定位、模型规模与数据量的增长趋势、高性能推理与生成的关键性，都体现在了Blackwell架构的设计中。 英伟达通过不断优化内存、带宽、互联技术，以及采用创新的封装策略，有效降低了与计算相关的成本和能耗，实现了从单芯片到系统级的全面升级。 在面对AI算力需求的空前爆发和竞争激烈的市场环境，英伟达Blackwell GPU通过提供更高性能、更低成本、更高效能的AI解决方案，为数据中心客户带来了显著优势。

见证 AI 的变革时刻：高速光模块，以太网交换机和液冷技术

英伟达GTC 2024大会发布了GB200芯片及配套架构，通过提升GPU互联带宽、采用高性能光模块和交换机，并部署液冷技术，推动AI计算效能与数据中心能效升级。 在英伟达 GTC 2024 大会上，黄仁勋发表“见证 AI 的变革时刻”演讲，并推出了GB200芯片及相关架构，通过大幅提升GPU间的互联带宽并采用1.6T光模块。 同时发布全球首批端到端800G吞吐量的InfiniBand和以太网交换机，以及采用液冷技术的服务器解决方案，全方位推动AI计算性能革新和数据中心能效提升。 1 高速光模块在GTC 大会上，英伟达揭晓了新一代 GB200 芯片，业界正密切关注这款芯片如何重塑光模块市场需求格局。 在去年五月末的 COMPUTEX 展会上，英伟达首度公开其 GH200 芯片。 经估算，在由256颗GH200构建的集群配置中，所需的800G光模块数量高达2304个，平均每颗芯片配备的光模块比例达到了空前的1:9。 本次发布会上崭露头角的GB200同样秉持了这一设计理念，依据黄仁勋在演讲中的披露，单个GPU之间的双向通信带宽已经由先前的900GB/s跃升至1800GB/s。 而在集群配置上，一个标准机柜能装载上限为72颗BlackwellGPU，借助新一代NVLink5交换技术，可以实现多达576颗GPU的互联；并且通过InfiniBand或以太网交换机，集群规模还可进一步扩容至上万个GPU节点。 该方案在单台机架中配置了 36 颗 GRACE CPU 和 72 颗 Blackwell GPU，通过铜缆的方案将该 72 颗 Blackwell GPU 进行互联，这一点与 GH200 方案类似，即：第一层网络无需光模块互联。 正如黄仁勋主题演讲所揭示，在GB200的单机柜配置中，得益于全新一代NVLink Switch芯片的支持，GB200能够组建一个由576颗Blackwell GPU构成的计算集群，显著超越了前代GH200所支持的最大256颗GPU集群规模。 就互联带宽而言，集群内的每一颗Blackwell GPU都能实现双向1800GB/s的高速传输，相较于GH200，带宽性能整整翻了一番，这也意味着对应的光模块需承载的带宽加倍，从而催生了对1.6T光模块的需求。 下面我们参照上述逻辑进行估算：据此推算得出，在GB200芯片与1.6T光模块之间，它们的理想使用比例同样是576：5184=1：9，即单个芯片数与光模块的比例为1：9。 2 以太网交换机英伟达隆重推出了Quantum-X800 InfiniBand系列与Spectrum-X800以太网交换机产品，成为全球率先实现全程800GB/s数据传输速率的网络解决方案，携手英伟达的配套软件套件，能够有力地促进各种类型数据中心内人工智能任务、云端运算、大数据处理以及高性能计算应用的执行效率，此创新同样适用于基于Blackwell架构新近构建的数据中心环境。 英伟达 Quantum-X800 和 Spectrum-X800 交换机两者的早期应用客户有微软Azure、甲骨文云基础设施和 CoreWeave。 其中 Quantum-X800 相比上一代，使用 SHARPv4下的带宽容量提高 5 倍、网络计算能力增加 9 倍至 14.4TFlops。 Spectrum-X800 优化网络性能，转为多租户环境设计，可确保每个租户的 AI 工作负载的性能隔离，以保持最佳且一致的性能水平，从而提高客户满意度和服务质量。 在国内，新华三与华为两大企业紧随交换机技术升级的步伐，相继推出了自家的800G数据中心交换机产品。 如新华三在NAVIGATE领航者峰会上全球首度推出了旗下51.2Tbps速率的800G CPO硅光数据中心交换机系列产品——H3C S9827系列。 图：新华三全球首发 800G CPO 硅光数据中心交换机这款产品内置的单芯片传输速率高达51.2T级别，支持64个800G的端口。 在保证高吞吐性能的同时，借由CPO硅光技术的优势，进一步将单端口传输延迟降低了20%，这一改进意味着在同样的时间周期内，AIGC集群内部GPU之间的数据交换能力可以得到25%的增长，显著提升了GPU的整体计算效能。 一样，华为在 2023 年 6 月第 31 届中国国际信息通信展中发布首款 800GE 数据中心核心交换机——CloudEngine -X 系列：图：华为首发 CloudEngine -X 800GE 数据中心交换机华为声称其CloudEngine -X支持 288 个 800GE 端口，具备3.5 微秒跨板转发时延，整体TCO可降低 36%。 3 液冷技术在英伟达 GB200 的方案中，其机架具有 2 英里长的 NVLink 布线，共 5000 根电缆，估算其功耗将达 20KW及以上。 因此，服务器亟需更高效的散热方式。 为了让这些计算快速运行，英伟达将采用液冷的设计方案，冷却液输入/输出水温分别为 25℃/45℃。 除了英伟达，AI 服务器厂商超微电脑预计将在24Q2内扩产液冷机架。 GB200 NVL72 液冷机架示意图同时，国内产业链也在协同推进液冷技术的发展。 三大运营商在去年 6 月发布了《电信运营商液冷技术白皮书》，并提出 25 年及以后液冷在 50%以上项目规模应用的愿景。 电信运营商液冷技术规划

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