國際主要散熱系統大多由電力設備商衍生出來,隨著資料中心建置帶動散熱市場擴張,許多散熱技術轉向支援高度運算和AI伺服器,業績都不錯。
越來越多雲端資料中心的建置需求,還有AI、高倍速運算功能越來越快,這代表電力需求也跟著強大,電力需求強大衍生出散熱需求也跟著結構性成長。目前資料中心散熱市場正由傳統的空冷逐步走向液冷(direct-to-chip)、機架液冷(rack-level liquid)以及浸沒式冷卻(immersion colling)。全球十大散熱大廠中,以美國的Vertiv是領導廠商,法國的施耐德電機排名第二。德國散熱廠則有Stulz和Rittal並列全球第四大散熱業者,加拿大的CollIT和丹麥的Asetek排名第五。
從附表的全球前十大散熱公司來看,Vertiv和施耐德電機的散熱市場明顯領先其他業者,且有較大的領先差距。這是因為這兩家公司主要是系統廠商,而他們的散熱系統產品較多,以及長期維護營運合約等的優勢。Stulz和Rittal在機櫃冷卻、精密空調等產品的營收較穩定。CollIT和Asetek等業者主要專精在液冷的新創技術和專業散熱方面見長。受到這幾年高倍速運算(HPC)和AI需求推升,這於創新散熱技術需求較大,未來有可能在資料中心的散熱上有較明顯的市占率提升。
散熱的系統廠商主要業務都是電力設備起家,以Vertiv為例,透過旗下子公司提供直流電力系統、電力傳輸開關、監控設備、電力控制到散熱。這幾年全球的資料中心如雨後春筍般冒出,資料中心用電量大,產生的熱能相當可觀,也需要獨立的散熱系統。這也讓原本做電力設備的Vertiv跨入資料中心的散熱系統,開拓對客戶的服務範圍。對做電力設備的大型系統商來說,電力設備業務內容要有大成長並不容易,除非有大規模的基礎設施才能達成。資料中心大約從一九、二○年開始大規模建置,資料中心的設立對電力設備和散熱系統業者來說,是全新的業務內容,帶動他們的業務大成長。
Vertiv受惠資料中心需求大
從Vertiv這幾年的營收成長,從二一年的五○億美元成長到去年的八○億美元,今年上半年營收已達到四六億美元,市場預估今年全年營收將成長到一○○億美元,明年會進一步增長到一一五億美元。營收出現強勁的成長模式,二一年EPS僅○.七六美元,去年EPS成長到二.八五美元,預估今年全年EPS可成長到三.八二美元。上季Vertiv交出EPS○.九五美元,創單季獲利新高,預估第三、四季的EPS將分別達到○.九八五美元、一.二四美元,是逐季遞增的模式。明年EPS可進一步成長到四.六七美元。
Vertiv在資料中心基礎設施的液冷產品包括CRAC/CRAH、空冷機組、冷水機組、機櫃層級熱交換、液冷整合方案與監控管理。這幾年該公司擴大對液冷與模組化資料中心(prefab/modular)散熱解決方案的投入,並推出多種液冷解決方案的產品供客戶選擇。CoolChip CDU解決方案直接支援 direct-to-chip 冷卻且便於 retrofit(對既有機房改裝)、MegaMod CoolChip的解決方案,能結合 direct-to-chip 液冷加上模組化結構,可縮短部署約五成的時間。Vertiv與Nvidia合作共同支援NVL72/GB200平台的電力與冷卻藍圖,這能支援每機架達一三二KW的液冷載荷量。Vertiv與英特爾合作支援Gaudi3 AI加速器平台的液冷解決方案。這個方案支援中高功率密度,加速器功率與系統測試在相當挑戰的條件下。綜合來說,Vertiv的冷卻系統,有模組化和靈活性強特性,散熱解決方案產品被設計為可快速部署,甚至可retrofit舊有設施。還可以支援資料中心的高密度運作模式,多款散熱解決方案能支援每機架數十KW到上百KW的散熱負載量,這對AI和高倍速運算需求來說相當有其必要性。
包括亞馬遜AWS、微軟和谷歌的超大型資料中心以及其他大型企業級別資料中心業主,都是Vertiv的主要客戶;還有電信營運商與託管服務供應商的資料中心(例如Equinix),也都採用Vertiv的冷卻解決方案。
施耐德電機收購Motivair
施耐德電機在散熱解決方案提供資料中心整體管理平台(EcoStruxure)、精密冷卻與能效管理等的產品。隨著液冷市場處於高速成長,液冷解決方案比重將明顯提升,施耐德電機為了在這個趨勢下保持自己本身的競爭力,在去年收購美國廠商Motivair。Motivair在液冷、冷卻板、後門熱交換器、冷卻液分配裝置(CDUs)和散熱單元(HDU)等液冷和高容量散熱管理技術有成熟的產品和客戶。即使施耐德電機原本在資料中心冷卻的整體方案上在市場上已有相當大的布局,但Motivair的散熱技術能力能補強該公司在液冷與高密度熱管線路與散熱介面等技術的缺點。
收購後結合出來的產品更能將液冷技術解決方案進一步模組化,讓施耐德在資料中心電力相關設備的建設中,從電力/能源管理到冷卻,再到晶片/伺服器散熱管理的一條鏈電機散熱解決的能力,將資料中心的散熱系統能更深入晶片端的散熱管理。施耐德電機散熱系統的客戶包括Meta、Equinix、甲骨文以及其他大型企業雲端建置客戶等。該公司的EcoStruxure平台在系統整合與能效管理的優化,是該公司能獲得大型雲端客戶的主要關鍵產品。施耐德電機去年業績穩健成長,來自資料中心和網路相關的業務呈現雙位數成長,過去四季毛利率成長到四一.二二∼四三.四一%間。
Stulz在散熱產品上有精密機房空調與單元是散熱設備,提供精密機櫃散熱以及從小型到中型資料中心的散熱解決方案。該公司的主要客戶是歐洲電信營運商、金融機構與政府部門,未來將逐步在北美市場拓點。該公司現有客戶大多為傳統資料中心的客戶,雖然該公司產品已能支援Nvidia的Blackwell的散熱功能,但尚未打入Nvidia的供應鏈。
散熱廠朝資料中心發展
以機櫃、機櫃冷卻和系統整合產品為主的Rittal,涵蓋邊緣運算與中大型資料中心的機櫃散熱解決方案。這幾年Rittal在散熱產品上獲得許多創新獎項也帶動該公司在資料中心業務的穩定成長。Rittal主要客戶是工業領域的大型企業、資料中心服務商與系統整合商等,包括在挪威與IBM合作的Lefdal Mine Datacenter、中國大型雲端資料中心的Chindata以及南非Cape Town的大型Colocation Network Rack等專案。
加拿大散熱業者CoolIT的散熱產品主要專注於機櫃等級的液冷系統、冷卻板與封裝及液冷解決方案,主要是針對高密度運算和AI伺服器為主的散熱系統。根據外電報導,CoolIT客戶包括部分大規模資料中心客戶、高倍速OEM廠商,該公司產品也與Nvidia合作關係。這兩年生成式AI需求強勁成長,CoolIT從二二∼二四年期間的訂單有明顯的成長。
丹麥散熱業者Asetek是一家從消費等級/PC的液冷系統起家,逐步切入資料中心與伺服器的液冷市場,提供冷卻板、泵浦與液冷系統平台。從去年該公司的年報顯示,營收結構轉向資料中心市場,並能維持較高的毛利率表現。該公司也大量投入研發,反應該公司技術導向的營運重心。包括美超微、聯想等伺服器製造商是Asetek的客戶,該公司還有OEM的合作夥伴。該公司在散熱系統擁有諸多專利,是該公司的主要優勢,還有合作夥伴的OEM廠商不少,也強化Asetek的競爭力。
此外,其他散熱材料元件和新跨入液冷業者,包括瑞典Alfa Laval、美國3M以及美國沉浸式散熱業者Submer等,也正在進入這塊市場。尤其是Submer在資料中心散熱系統與英特爾有合作關係,值得未來留意。