AI研报|野村警报:AI芯片即将“热爆”,一场散热革命已迫在眉睫

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作者：微信文章


“散热已经取代晶体管成为AI芯片进步的最大瓶颈。”野村证券最新研究报告指出，随着英伟达等芯片巨头竞相推出性能更强大的AI加速器，热设计功耗正以前所未有的速度飙升。

目前主流AI芯片的TDP已触及1000-1400W，预计2026年中将达到2000W，而到2027年很可能突破3000W大关。面对这场“高热”危机，一种名为微通道上盖的技术正悄然崛起，它可能决定下一代AI算力能否真正落地。

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AI芯片的“高烧”困境



在AI算力飞速发展的背后，热管理问题正从一个工程技术挑战升级为产业发展的核心瓶颈。根据野村证券的分析，英伟达从Blackwell到Rubin再到Rubin Ultra的芯片路线图，每一步性能飞跃都伴随着功耗的大幅提升。

高热密度不仅影响芯片性能表现，更可能引发系统不稳定和寿命缩短。数据显示，当电子设备温度过高时，性能会大幅度衰减；当芯片工作温度靠近70-80℃时，温度每升高10℃，芯片的性能会降低约50%。

传统散热方案已经难以应对这种挑战。风冷散热在单芯片功率达到800W左右已接近极限，而单相液冷技术在面对2000-3000W的散热需求时也逐渐显得力不从心。

散热技术的重要性不仅体现在性能保障上，更直接关系到投资回报。根据野村证券的估算，全球液冷散热市场规模将从2023年的17亿元暴增至2025年的1229亿元，两年时间增长超过70倍。这一数据充分说明了市场对高效散热解决方案的迫切需求。

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微通道里的散热革命



面对3000W+的“热墙”，微通道上盖技术提供了一种全新解决方案。MCL在本质上是一种“二合一”技术，它通过精密的微加工工艺，将均热板（Lid）和液冷散热板（Cold Plate）整合为一个整体。

与传统散热方案相比，MCL的最大优势在于其大幅降低的热阻。在传统方案中，芯片热量需要经过多个界面：从芯片到导热材料1，再到均热板，然后通过另一层导热材料才能到达液冷散热板。而MCL技术消除了中间边界，使热量传导路径更短、效率更高。

MCL技术的另一个优势在于其良好的兼容性。它仍然基于现有的单相液冷体系，意味着冷却液、管道、CDU等后端系统无需大规模更换，这极大降低了技术推广的壁垒。

然而，MCL技术也面临三重门槛：设计、制造和供应链。在设计端，需在微通道中实现高效流体流动且保持低压降；制造端需要高精度工艺；而供应链端则面临重构挑战。

MCL的组装将更靠近芯片制造端，预计将由台积电及其CoWoS封装联盟伙伴完成，这完全改变了传统散热组装的供应链格局。

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从风冷到液冷再到MCL



散热技术的演进正在重塑整个AI算力产业链。根据Omdia发布的数据，2023年数据中心冷却市场规模已飙升至76.7亿美元，远超预期，这一增长势头预计将持续至2028年，年均复合增长率将达到18.4%。

在散热技术转型过程中，液冷技术正从“可选”变为“必选”。根据野村证券的预测，液冷在英伟达AI服务器中的渗透率将从2024年的8%飞速增长至2025年的43%和2026年的47%。

这一转变不仅受性能需求驱动，也受到政策影响。工信部已明确要求，到2025年全国新建大型数据中心平均PUE需低于1.3，国家枢纽节点低于1.25。而液冷技术正是实现这一目标的关键，可将PUE值降至1.2以下，远低于传统风冷的1.4-1.5。

市场格局也在发生深刻变化。目前，全球高端散热市场主要由美国BOYD、台湾AVC、台湾Auras、台湾Cooler Master等厂商占据。但随着MCL技术的兴起，供应链主导权可能向芯片封装环节转移。

芯片封装厂商将掌握更大话语权，这对于传统散热厂商既是挑战也是机遇。

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散热赛道的双重机遇



从投资角度看，野村证券指出了两类核心受益者：一是如健策这样在MCL技术领域拥有先发优势的企业；二是传统液冷龙头公司，它们在未来2-3内仍将享受AI服务器液冷化渗透率提升的红利。

健策被野村视为MCL技术浪潮中最核心、最确定的受益者。作为全球电脑、服务器芯片均热板的绝对领导者，健策在高精度金属加工领域拥有深厚技术壁垒，这正是制造MCL的核心能力。

更关键的是，健策与台积电及其OSAT伙伴合作关系紧密，对CoWoS封装流程非常熟悉。在MCL供应链前移的大趋势下，这种“朋友圈”优势是其他厂商难以企及的。

对于传统液冷厂商，野村认为市场对MCL冲击的担忧被过度放大。在MCL成为主流之前（2027年之前），AI服务器从“半液冷”到“全液冷”的趋势仍在加速。GPU之外的CPU、交换机、内存等部件的液冷需求持续增长。

同时，AMD及众多AI ASIC芯片厂商目前仍以风冷为主，计划从2026年下半年开始大规模转向液冷，这为传统液冷厂商创造了巨大增量市场。

即使M技术成熟后，客户出于供应链安全考虑，必然会寻找第二供应商，这为拥有液冷产品经验的厂商切入MCL市场提供了机会。

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散热革命的下一程



根据野村的预测，MCL技术将在2026年下半年开始小规模试水，并在2027年起随着英伟达Rubin Ultra等超过3500W TDP的芯片问世，成为一项必需技术。

这一进程也面临不少挑战。MCL技术的成熟度和客户接受度仍有提升空间。从技术成熟度看，单相冷板最为成熟，其次是双相冷板和浸没式冷却，MCL相对前沿；从客户接受度看，单相冷板最高，双相冷板次之，MCL仍有待推广。

产业各方的态度也较为谨慎。散热行业领先厂商AVC在近期外资论坛中表态，需要等到Rubin Ultra才有概率采用MCL技术，而Rubin整个产业链来不及准备。双鸿也有类似表态。

目前，健策、AVC、Auras等主流散热厂商都在进行MCL技术的前沿研究，但最终谁能在这一领域胜出，还取决于谁能率先推出可靠、可量产的产品。

值得一提的是，3D打印技术可能为MCL制造提供新的可能性。该技术能够实现更精细尺寸的产品制造，同样属于产业前沿研究方向之一。

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放眼未来，芯片散热领域的创新竞赛才刚刚开始。随着芯片功耗的持续攀升，MCL技术可能只是散热革命的一个起点，而非终点。未来，两相液冷、浸没式冷却乃至更新型的散热技术都有可能在各目的应用场景中大放异彩。

技术的迭代永无止境，但可以确定的是：谁能掌控热量，谁就将掌握下一代AI算力的命脉。