Datasenterets væskekjølingskrig: Vannkjølte skruekjølere erstatter luftkjøling

En krig uten krutt er avgjort.
I mai 2026 slapp H3C en bombe på NAVIGATE-toppmøtet: S90000-systemet med høy tetthet, høydensitet, fullt væskekjølt, med 576 kjerner og datasenter PUE som faller under 1,05.
Omtrent samtidig avduket NVIDIA sitt trumfkort, Vera Rubin NVL72, den første arkitekturen som var 100 % væskekjølt på GTC-konferansen. Fra 700W til H100 til 2000W til Rubin til 500W til Vermeer, skjøt strømforbruket til MCU til himmels.
For bare noen få år siden var de primære kjøleløsningene for datasentre luftkjølte presisjonsklimaanlegg og vannkjølte skruekjølere. De utgjorde ryggraden i bransjen, med PUE som vanligvis varierte mellom 1,4 og 1,65, mens COP er nesten konstant mellom 3,5 og 4,5.
Men nå ble de sparket av scenen.
Ikke gradvis nedgang, men strukturell utfasing.
Vannkjølte skruekjølere: En gang «kongen av energieffektivitet», nå en «politisk felle». For å forstå hvor drastisk endringen er, må vi først se på hvor mektig hvor mektig «kongen» som ble erstattet var.
Vannkjølte skruekjølere, som har dobbelskruekompressorer i kjernen, har kjølekapasiteter fra 700 til 1000 kW, med typiske COP-verdier fra 5,8 til 6,2, og noen avanserte modeller nærmer seg til og med 6,5. De bruker skall-og-rør-kondensatorer, oversvømmede fordampere og elektroniske ekspansjonsventiler, og er utstyrt med et intelligent mikrodatamaskinkontrollsystem som støtter trinnløs energiregulering for nøyaktig å møte etterspørselen i belastningsområdet på 10 % til 100 %.
Systemet har vært brukt i flere tiår i bransjer som kjemikalier, elektronikk, farmasøytiske produkter og ny energi, og er utvilsomt «kongen av industriell nedkjøling». En 500 tonns vannkjølt skruekjøler, som går 8000 timer i året, er uforgjengelig i et tradisjonelt datasenter.
Men her er problemet: taket er gulvet av AI-brikker.
Når et stativs effekttetthet hopper fra de tradisjonelle 5-10kW til 60kW eller til og med 130kW, og brikkens TDP hopper fra 700W til 2000W, er kjølekraften til en vannkjølt skruekjøler som å bruke en bøtte til å kontrollere en hydrant - det har ikke vært praktisk umulig, men det har ikke vært prøvd.
Det handler mer om politikk. Den nasjonale utviklings- og reformkommisjonen har foreslått et hardt mål for 2025 PUE, nemlig bygging og renovering av en rekke nye og store datasentre innen 2025, hvorav ikke mer enn 1,2 vil være nasjonale knutepunktprosjekter. Shanghais nye smarte datasentre krever mer enn 50 % av væskekjølehyllene, og datasentres datasentre trenger 50 %.
Tradisjonelle vannkjølte skruekjølere støtter luftkjølesystemer. Det er ikke et spørsmål om å være «litt underlegen», det er et spørsmål om å være «helt ukvalifisert».
Det er ingenting galt med feil vannkjølte skruekjølere. De går rett og slett med strømmen.
Hva er fordelene med væskekjøling? Tre ord: rask, kald, økonomi. Væskekjøling er ikke en ny teknologi. IBM begynte å jobbe med væskekjølte datamaskiner på 1960-tallet og kom opp med konseptet flytende dielektrisk kjøling i 1966. Men det var ikke før eksplosjonen av kunstig intelligens datakraft at væskekjøling virkelig ble mainstream.
Årsaken er enkel: De fysiske grensene for luftkjølte skruekjølere og luftkjølte og vannkjølte skruekjølere har blitt knust av kunstig intelligensbrikker.
La oss gjøre noen varmespredningsberegninger. Hvor mye kaldere er luft enn væske? Svaret: væsker er 1000 til 3000 ganger varmere enn luft. Dette er ikke et «litt bedre» skille, men en ødeleggende seier på ett punkt.
Når NVIDIAs H200-brikke genererer mer enn 30 % varme ved høy belastning, og når strømforbruket til mikrodatamaskiner øker fra 700W til 200 W, brytes det tradisjonelle luftkjølesystemets varmespredningsgrense lett som en vegg av papir. Luftkjøling medfører risiko for lokale hotspots; temperatursvingninger kan føre til forstyrrelser i treningsoppdrag, tilbakeføringer av sjekkpunkter og økt ventetid for nettverkssynkronisering. For høyytelsesklynger kan enhver uplanlagt nedetid koste millioner av dollar.
Hvordan løser væskekjøling dette problemet? Hver metode har sine egne fordeler.
Den første metoden: Væskekjøling med kald plate -- den vanlige løsningen og den raskeste måten å industrialisere seg på.
Ved å bruke "isflis" på brikken strømmer væsker gjennom mikrokanaler og tar varme direkte med seg. Løsningen krever minimale modifikasjoner av eksisterende serverarkitektur og er enkel å distribuere, noe som gjør den til det beste valget for AI-infrastrukturdistribusjon fra 2025 til 2026. Både H3Cs S90000 og Sugons C7000-F faseskiftende kjøleløsninger for kjøleplater følger denne tilnærmingen.
Kald panelvæske kan oppnå en PUE på mindre enn 1,2, noen optimaliseringsordninger kan til og med nå 1,1. Sammenlignet med konvensjonell luftkjøling, forbedrer væskekjøling varmeavledningseffektiviteten med omtrent 50 % og sparer over 30 % av bortkastet energi. Et stort til mellomstort smart datasenter med en kapasitet på 10 millioner kilowatt kan spare rundt 30 millioner dollar i året i strømkostnader.
Den andre metoden: Nedsenking av væskekjøling - den ultimate løsningen for å maksimere varmeavledningseffektiviteten.
Dette innebærer å senke serveren fullstendig ned i isolerende kjølevæske, med brikken som kommer i direkte kontakt med væsken. Varme forsvinner direkte gjennom fordampning av en væske eller økning av dens spesifikke varme. Løsningen er tusenvis av ganger mer effektiv enn luftkjøling, med en PUE-stabilitet kontrollert mellom 1,05 og 1,1, støy under 50 desibel, og effekttetthet per enhet større enn 100 kilowatt.
Alibabas nedsenkingskjølesystem, utplassert ved Zhang Bei-datasenteret, gjorde underverker etter to års drift: den kumulative feilraten for komponenter på den væskekjølte serveren er 52,9 % lavere enn den for den luftkjølte serveren. Dette sparer ikke bare strøm, men reduserer også vedlikeholdskostnadene.
Imidlertid har nedsenkingsvæskekjøling også høye inngangsbarrierer - inngangshøye kjølevæskekostnader, kompleks drift og vedlikehold, og mangel på industristandarder. Derfor er på kort sikt kjøling av den kalde platen prioritert, mens nedsenkingskjøling er et tillegg.
Markedsdata er ikke til å snuse på: krigen mellom 20 og 76,5 milliarder dollar. Tall er den ærligste dommen.
Globale investeringer i væskekjølte datasentre vokste jevnt og trutt til 26,32 milliarder dollar fra 2017 til 2025. Det kinesiske markedet var mer aktivt, og vokste fra 16,91 milliarder yuan i 2017 til 76,55 milliarder yuan i 2025, med en sammensatt årlig vekstrate på 21 %%.
Innen 2026 øker dette tallet. Innen 2026 ser China Galaxy Securities væskekjølingsmarkedet for AI-aktiverte smarte datasentre til omtrent 20 milliarder yuan, servere og væskekjøling i skyen til rundt 8-10 milliarder yuan, tradisjonell industri på rundt 2 milliarder yuan og Kinas væskekjølingsservermarked til mer enn 30 milliarder yuan.
Hva med det tradisjonelle markedet for presisjonsklimaanlegg? I 2024 oversteg Kinas markedsstørrelse for presisjonsklimaanlegg for datasenter 5 milliarder yuan, og vokste 29 % fra år til år. Virker det som om det vokser? Men det er fordi eksisterende markeder fortsatt fordøyer det. På lang sikt vil væskekjølingsteknologi gradvis komprimere markedsandelen til presisjonsklimaanlegg i løpet av de neste 5-10 årene, en irreversibel trend.
Når det gjelder konkurranselandskap, har Sugon Digital Technology en markedsandel på 55,7 % til 61,3 % i markedet for infrastruktur for væskekjøling, og leder markedet i 3-4 år på rad. Ved å bruke kunstig intelligens-effektive algoritmer, reduserte Inviks presisjonsklimaanlegg i iPower-serien PUE fra 1,8 til 1,3 i virkelige tester, og sparte mer enn $300 000 i året i strømkostnader. Huaweis termiske styringskontroller (TMU bruker AC/DC dual-power struktur for å oppnå "null avbrudd" kjøling. Schneider Electrics SmartCool terminal klimaanlegg energisparende løsning Oppnå 31 31 % tids- og strømsparing.
I stedet for å sitte på hendene, gjorde disse tradisjonelle deltakerne en desperat overgang til væskekjøling. Transformasjonstakten har imidlertid ikke holdt tritt med at markedet er oppslukt av væskekjøling.
Hvor er den "siste slagmarken" for vannkjølte skruekjølere? Å si at vannkjølte skruekjølere skiftes ut betyr ikke at de forsvinner i morgen.
I hyller med lav til middels tetthet --tradisjonelle datasentre, fabrikker og kommersielle bygninger med enkeltenhetshyller på mindre enn 10 kW --vannkjølte skruekjølere -- er vannkjølte skruekjølere fortsatt det mest kostnadseffektive alternativet. De er teknisk modne, enkle å vedlikeholde, har en lav startkostnad, og deres COP på 5,8 til 6,2 er ideell for disse scenariene.
Fra begynnelsen av 2025 er det totale antallet datasenterrack i landet over 8 millioner, dominert av medium og lav tetthet. Disse "gamle stativene" vil ikke bli erstattet over natten av væskekjøling; i dette tilfellet har vannkjølte skruekjølere en utsettelsesperiode på fem til 10 år.
Denne utsettelsesperioden garanterer imidlertid ikke sikkerhet.
Shanghai, Shenzhen, Guizhou og andre steder krever eksplisitt at andelen flytende kjølehyller i nye datasentre når mer enn 50 prosent, med PUE oppgradert til mindre enn 1,4. Dette betyr at selv om du fortsatt bruker vannkjølte skruekjølere i dag, må du bruke væskekjøling for det nye prosjektet ditt i morgen.
Den dypere logikken er at væskekjøling fortrenger ikke bare kjøleren, men hele kjølestrukturen.
Den tradisjonelle strukturen er "Cold Water Machine → Cooling Water → Precision Air Conditioning → cold air → chip" med lang kjede, høyt tap og høy PUE. Væskekjølestruktur er "kald plate/nedsenking → væske → chip" med kort kjede, lavt tap og lav PUE. I den nye strukturen blir kjølere "avkjølt" - ved å bruke høytemperaturkjølevann og flytende kjølepaneler for å spre varmen direkte, og omgå tradisjonelle kjølere helt.
"Væskekjøling vil være den neste trenden innen AI-datakraft," sa Nvidia-sjef Jensen Huang rett ut. "I fremtiden vil 45 grader celsius med varmt vann være nok til å kjøle ned flis over 80 grader celsius uten behov for kjølere."
Dette er ikke et forslag, men en konklusjon.
Kort sagt: ikke «bedre», men «nødvendig». Datasentermarkedet i 2026 gjennomgår en nådeløs elimineringsprosess.
Ytelsen til Den vannkjølte skruekjøleren har ikke gått tapt, og dens 6,2 COP har blitt taket i den luftkjølte æraen. På grunn av fysikkens lover er AI-brikker ikke gjennomførbare: varmeavledningskapasiteten til luft og kaldt vann er rett og slett ikke nok til å lage AI-brikker.
Væskekjøling er ikke et "bedre valg", men det "eneste valget." Når MCU bruker mer enn 20 millioner kilowatt i året, når policyen krever at PUE skal være mindre enn 1,25, når 10MW Smart Computing Center bruker mer enn 30 millioner kilowatt i året, har du ikke noe valg.
Fra vannkjølte skruekjølere til vannkjølte skruekjølere til væskekjølere, har datasenterkjøleteknologi blitt utviklet i mer enn 60 år. Hver iterasjon ble drevet av kravene til datakraft.
Men denne gangen er det ikke etterspørselen som presser den til sine grenser, det er fysikkens lover i seg selv.
Tiden med vannkjølte skruekjølere er ikke over, men gullalderen har kommet. Det neste tiåret tilhører væskekjøling. Dette er ikke fordi væskekjøling er komplisert, men fordi luftkjølte skruekjølere og luftkjølte og vannkjølte skruekjølere virkelig har nådd sine grenser.