报告概述

到 2034 年，全球芯片直接液体冷却市场规模预计将从 2024 年的25 亿美元增长到248 亿美元左右，预测期间复合年增长率为 25.8% 2025 年至 2034 年期间。2024 年，北美占据主导市场地位，占据37.2%以上份额，收入9 亿美元。

芯片直接液体冷却 (D2C) 市场重点关注冷却系统，该系统通过将流体直接循环到连接到 CPU 等芯片的冷板，将热量从高性能处理器转移出去。 GPU。与基于空气的方法相比，这种设计可以更快、更有效地散热。它支持对高密度计算不断增长的需求，并有助于保持最佳性能水平，特别是在超大规模数据中心和人工智能驱动的基础设施中结构。

最主要的驱动因素之一是处理器功耗的增加。随着芯片的热密度现已超过 1 kW，传统的空气冷却无法维持安全的工作条件。液体冷却系统通过降低热阻和提高温度稳定性来解决这个问题，从而延长硬件寿命和不间断的系统性能。

例如，2025 年 3 月，CoolIT 推出了一款专为数据中心直接芯片 (D2C) 液体冷却而定制的新型冷板，重点关注 CPU 和 GPU 等高性能组件的高效热管理。该解决方案借鉴了 AIO 和 PC 中定制液体冷却中使用的技术，为密集型数据中心工作负载提供了改进的冷却性能。

环境问题也加速了这一转变，因为液体冷却减少了电力和水的使用。研究表明，使用先进的 D2C 系统的数据中心可以减少冷却烯与传统系统相比，rgy 高达82%。依赖持续高性能计算的行业需求很高。其中包括人工智能模型训练、高频交易和大规模科学模拟。

组织出于各种原因采用这些系统。除了更好的温度控制之外，D2C 还可以降低噪音水平，减少对风扇的依赖，并支持紧凑的机架配置。这些优势可转化为运营成本节省和设施占地面积缩小。此外，一些系统允许热量再利用，从而进一步提高能源效率，实现净零目标。

主要要点

• 全球芯片直接液体冷却市场预计到 2034 年将达到248 亿美元，复合年增长率快速增长为25.8% 2025 年至 2034 年。
• 2024 年，北美以超过 37.2% 的比例引领市场在强劲的数据中心基础设施增长的推动下，创造了约9亿美元。
• 美国仅 2024 年，这一市场就达到7.9 亿美元，并且在超大规模设施的节能冷却需求的推动下，复合年增长率高达 22.4%。
• 单相液体冷却在解决方案类型领域占据主导地位，由于其复杂性较低且易于集成，占据了70.4%份额。
• 在组件级使用中，CPU 冷却占34.7%，这得益于高性能计算中不断上升的热输出。
• 水基冷却剂以35.3%的份额引领液体冷却剂类型细分市场，提供了安全性、成本效益和传热能力的平衡。
• 数据中心细分市场 30.9% 份额，凸显了对 O 的日益增长的依赖n 用于服务器机架优化和可持续发展目标的液体冷却。
• 在最终用户中，电信在网络致密化和 5G 基础设施部署的推动下占主导地位，占 32.2%。

美国市场扩张

美国直接芯片液体冷却市场2024 年估值为8 亿美元，预计到 2034 年将达到约60 亿美元，在 2025 年至 2034 年的预测期内，复合年增长率 (CAGR) 为 22.4%。

2024 年，北美占据主导市场地位，占据超过37.2%份额，收入约9亿美元。这种领先地位可归因于超大规模数据对节能和高性能冷却解决方案的需求不断增长中心和先进的计算设施。

该地区已经大量采用直接芯片液体冷却系统，特别是在美国，人工智能工作负载、云基础设施和高密度服务器部署迅速加速。此外，对碳排放和电力使用的日益担忧促使北美运营商从传统的空气冷却转向液体冷却替代方案。

政府对可持续 IT 基础设施的重视以及科技巨头不断增加的投资进一步增强了需求。强大的研发生态系统的可用性、液冷技术的早期采用以及对人工智能和 HPC 系统热管理意识的不断增强，为该地区提供了强大的竞争优势。

解决方案类型分析

2024 年，单相液冷细分市场占据了市场主导地位。n，占据了直接芯片液体冷却市场超过70.4％的份额。该领域的领先地位可归因于其更简单的架构、更低的实施成本以及与现有数据中心环境的可扩展集成。

单相系统将电介质或水基液体直接在热源上循环，而不涉及相变。这样可以实现稳定可靠的热性能，同时最大限度地降低与流体处理和系统复杂性相关的风险。对于从空气冷却过渡到液体冷却的数据中心，单相系统提供了更易于管理的起点，尤其是在大规模部署中。

该细分市场的受欢迎程度还得益于其易于维护和更长的运行寿命。由于涉及压力控制或蒸汽管理等变量较少，单相设置需要的技术监督较少。这些系统已被证明可以有效冷却 CPU企业级计算环境中的 CPU 和 GPU，由于 AI 和机器学习工作负载，热负载不断上升。

组件冷却分析

2024 年，CPU 冷却领域占据了市场主导地位，在直接芯片液体冷却市场中占据了超过34.7%的份额。这种领先地位是由数据中心、高性能计算 (HPC) 和企业 IT 环境中对高效热管理的需求不断增长所推动的。

由于先进的工艺技术和更高的时钟速度，现代 CPU 产生越来越高的功率密度。直接芯片解决方案比基于空气的方法提供更有效的散热，使处理器能够在繁重的工作负载下保持持续的性能。与 GPU 或 ASIC 冷却相比，CPU 冷却的主导地位因其广泛的适用性和相对实施的简单性而得到加强

CPU冷却系统是最早被广泛采用的液冷组件，受益于成熟的冷板设计和简化的集成程序。这些系统支持传统服务器和下一代服务器，使改造和新部署更加简单。因此，运营商在液体冷却策略中优先考虑 CPU 冷却，注重可预测的可靠性、易于维护和经过验证的投资回报，尤其是在监管和可持续发展要求下。

液体冷却剂类型分析

2024 年，水基冷却剂细分市场占据主导市场地位，占领了超过在直接芯片液体冷却市场中占有35.3%的份额。这种领先地位很大程度上归功于水基流体的高导热性，能够在芯片级实现快速高效的散热。他们的相对承受能力且易于采购，进一步增强了它们对数据中心和高性能计算应用的吸引力。

在操作上，水基流体（通常是水-乙二醇混合物）在性能和可维护性之间提供了实际的平衡。他们对工程团队的熟悉、既定的处理程序以及与许多现有系统基础设施的兼容性简化了设计、安装和服务。随着冷却需求随着计算密度的增加而增加，这些冷却剂可以继续提供一致的结果，而无需进行重大的系统重新设计。

例如，2025 年 2 月，ZutaCore® 任命了两名经验丰富的高管，以支持全球对其无水两相直接液体冷却技术不断增长的需求，从而增强了其领导团队，旨在提高人工智能数据中心的效率。

然而，尽管水基冷却剂的主导地位显而易见，但它确实存在某些考虑因素，例如腐蚀n 控制和潜在的生物生长，这需要采取腐蚀抑制剂和常规水质监测等预防措施。尽管存在这些挑战，高热效率、成本效益和运营成熟度的结合确保了水基解决方案仍然是当前直接芯片冷却策略的领先选择。

应用分析

2024 年，数据中心细分市场占据了主导市场地位，占据了30.9%以上的市场份额。直接芯片液体冷却市场。这种领先地位反映出在超大规模和企业数据中心环境中，传统空气冷却正在被更高效的液体系统快速取代。

直接芯片冷却可实现更高的机架密度并提供卓越的热性能，以应对人工智能、云计算和大数据工作负载的激增。该方法的精确芯片级参数oling 提高能源效率，降低运营成本和电力使用效率 (PUE)，使其成为寻求可持续性和性能的数据中心运营商的首选。

支持技术的成熟进一步加强了该领域的主导地位，例如冷却剂分配装置和冷板，这些技术可提供对温度和流量的可靠控制。与现有机架架构的集成和最小化的基础设施中断有助于在新设施和升级设施中进行广泛部署。

最终用途分析

2024 年，电信领域占据了市场主导地位，在直接芯片液体冷却最终用途市场中占据了超过32.2%的份额。这种主导地位是由电信运营商越来越多地部署边缘数据中心、5G 基础设施和网络功能虚拟化系统推动的，所有这些都产生了高芯片级热度。

液体冷却直接满足热和能效要求，降低电力使用效率 (PUE) 并在电信设施内启用紧凑型模块 - 这对于电信网络分散以支持超低延迟服务至关重要。此外，电信行业对人工智能增强网络实时处理的需求也加速了采用。

例如，2025 年 1 月，ZutaCore 在檀香山举行的太平洋电信理事会 (PTC) 活动上展示了其 HyperCool 技术，强调其致力于提高人工智能工厂和数据中心的能源效率、成本效益和可持续性。

运营商已集成直接芯片冷却来管理高密度服务器机架，同时保持关键任务应用程序的正常运行时间。他们的基础设施战略现在将能源弹性和环境责任放在首位，而液体冷却通过降低能源利用率来满足这些优先事项。能源消耗和碳足迹。

主要细分市场

按解决方案类型

• 单相液体冷却
• 两相液体冷却

按组件冷却

• CPU冷却
• GPU冷却
• ASIC冷却
• 内存冷却
• 其他

按液体冷却剂类型

• 水基冷却剂
• 介电液
• 矿物油
• 工程流体

按应用

• 数据中心
• 工作站
• 高性能计算（HPC）
• 边缘计算设备
• 超级计算机
• 其他

按最终用途划分

• 电信
• 金融服务
• 医疗保健和生命科学
• 石油和天然气
• 航空航天和国防
• 其他

重点地区和国家

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 意大利
  • 俄罗斯
  • 荷兰
  • 欧洲其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 南部韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 新加坡
  • 泰国
  • 越南
  • 拉丁美洲其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区美国
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • MEA其他地区

新兴趋势

模块化边缘冷却系统

2024 年出现的一个关键趋势是专为边缘计算站点量身定制的紧凑型模块化直接芯片冷却单元的兴起。这些系统旨在支持 5G 和边缘人工智能等分布式架构，而在这些架构中，传统空气冷却效率低下。

通过在数据附近部署液冷模块发电点，运营商可以显着减少热损失和延迟。这种方法可以在空间有限的环境中实现更快的部署和更高的能源效率。

这一趋势与本地化计算基础设施日益增长的需求相一致，以支持自动驾驶汽车、智能工厂和沉浸式内容交付等应用。模块化液体冷却还简化了维护并减少了水和能源消耗，使其成为面向未来的边缘设施的首选。

市场驱动力

人工智能和高密度计算增长

人工智能驱动的工作负载的快速增长给数据中心基础设施带来了前所未有的压力，尤其是冷却系统。随着芯片变得越来越密集、耗电越来越大，传统的空气冷却方法已被证明是不够的。直接芯片液体冷却可实现精确的芯片级散热，使处理器能够以最高效率运行，而无需热节流。

投资于人工智能、机器学习和 GPU 密集型工作负载的数据中心越来越多地采用直接芯片冷却来管理这些热负载。它能够在持续的处理需求下保持一致的工作温度，使其成为支持下一波计算增长的重要技术。

市场限制

初始实施成本高昂

尽管直接芯片液体冷却具有技术优势，但其采用却受到高昂的前期资本要求的阻碍。设置系统涉及定制冷板、流体循环网络、监控传感器以及与现有服务器基础设施的集成。对于较小的企业或遗留设施，这些投资通常会带来财务限制。

此外，操作人员可能需要重新培训才能安全地处理液体系统，从而增加了过渡成本。这些因素梳理尽管长期节省能源和维护成本，但仍会减缓没有立即高密度冷却需求的运营商的部署。

市场机会

可持续基础设施改造解决方案

随着数据中心运营商面临减少碳排放和满足能效法规的压力，通过直接芯片液体冷却改造现有设施带来了重大增长机会。这种途径使公司能够提高冷却效率，而无需彻底检修其基础设施。改造还支持遵守全球能源标准和绿色数据计划。

提供适应性冷却解决方案、定制冷板套件和混合部署选项的供应商处于有利地位，可以占领这一细分市场。市场将受益于人们对可持续 IT 运营意识的不断提高以及改造相对于重建的长期经济价值.

市场挑战

冷却剂管理和兼容性风险

管理液体冷却剂带来独特的运营挑战。正确选择、密封和监测流体对于避免系统损坏至关重要。例如，如果处理不当，水基冷却剂可能会带来腐蚀或微生物生长的风险，而介电流体则涉及更高的处理成本和特定的安全要求。

此外，某些芯片架构或服务器设计可能会出现兼容性问题，因此需要定制工程。确保跨多供应商硬件生态系统的无缝集成对于大规模部署直接芯片解决方案的 IT 团队来说仍然是一个持续的挑战。这种复杂性需要更强大的行业标准和认证流程。

关键参与者分析

Asetek一直是该领域的先锋力量直接到芯片的液体冷却空间，利用其在最初为游戏和发烧友市场开发的热管理解决方案方面的丰富经验。近年来，该公司通过开发与高密度服务器环境兼容的先进冷板设计，对自己进行战略性重新定位，面向企业和数据中心应用。

CoolIT Systems通过专注的创新和专为超大规模、云和企业数据中心量身定制的强大液体冷却技术组合，继续加强其领导地位。该公司通过与主要 OEM 合作伙伴和基础设施提供商签订长期供应协议，积极扩大其业务。

ZutaCore 凭借其两相液体冷却架构颠覆市场，该架构使用非导电介电流体提供高传热能力。公司与全球数据中心集成商签署多项战略合作伙伴关系rs 和硬件制造商推广其 HyperCool 技术。

Vertiv Holdings Co 通过有机开发和收购，扩大了其热管理产品组合，包括直接芯片液体冷却系统。该公司专注于集成基础设施，提供符合不断变化的数据中心冷却要求的端到端系统。

Iceotope Technologies 凭借其创新的机箱级液体冷却方法（通过密封外壳提供精确冷却）而获得知名度。虽然与传统冷板系统略有不同，但 Iceotope 的解决方案由于其紧密接触热传递，仍然符合直接芯片方法的要求。

涵盖的主要厂商

• Asetek
• Advanced Micro Devices, Inc.
• Chilldyne, Inc.
• CoolIT Systems
• Fujitsu有限公司
• Iceotope Technologies
• JETCOOL Technologies Inc.
• LiquidStack
• 施耐德r Electric
• Submer
• Vertiv Holdings Co
• ZutaCore
• 其他

最新进展

• 2025 年 4 月， JetCool Technologies Inc. 推出了 SmartSense 冷却剂分配单元 (CDU)，这是一种模块化机架内液对液冷却解决方案，每个机架可处理高达 300kW 的功率，每排可处理超过 2MW 的功率。 CDU 专为数据中心和托管提供商而设计，可实现入口温度高于 60°C 的自然冷却，无需冷却器，同时减少能源和水的消耗。
• 2025 年 3 月，Accelsius 在伦敦数据中心世界推出了其 NeuCool™ 两相直接芯片液体冷却解决方案。通过现场桌面演示和多 GPU 服务器设置，该公司展示了 NeuCool™ 如何提高下一代数据中心工作负载的热效率。
• 2024 年 6 月，Asetek 与美国巴斯夫结成战略联盟编辑 FABRIC8 LABS 来推进桌面液体冷却解决方案。此次合作促成了采用 ECAM（电化学增材制造）技术的人工智能优化冷板的开发，旨在提高商业和消费级系统的热性能。