野村亚洲 AI 散热行业核心报告解读:下一代 AI 芯片的散热革命
2025 年 10 月野村亚洲 AI 散热行业报告指出,AI 芯片 TDP 将快速攀升,2027 年或超 3000W,传统液冷将达限,微通道盖(MCL)成 3000W + 芯片关键方案,2026 年末试产,2027 年刚需。当前热组件厂商仍有增长空间,野村首推 Jentech,重申 AVC、Auras 买入评级。随着 AI 芯片性能快速升级,其热设计功耗(TDP)持续攀升:2025 年主流 AI 芯片 TDP 为 1000-1400W,预计 2026 年中期将达到 2000W 左右,2027 年大概率突破 3000W。传统单相液冷冷板的散热极限约为 2000-3000W,TDP 超 3000W 后需依赖新型散热技术,行业将迎来微通道盖(MCL) 与新型热界面材料(TIM) 的技术革命,预计 2026 年末至 2027-28 年逐步落地。微通道盖(MCL):3000W + 芯片的核心解决方案技术原理:整合均热板与冷板功能,消除一层边界层以降低热阻,散热路径从传统 “芯片→TIM1→均热板→TIM2→冷板” 缩短为 “芯片→TIM1→MCL”。核心优势:基于单相液冷技术,与当前冷却液、周边组件(如快速接头、管道)及后端系统(如冷却液分配单元 CDU)兼容, adoption 速度快于两相液冷;Z 高度更低(如适配 NVL576 的 0.5U 计算刀片),满足高密度 AI 架构需求。落地节奏:2026 年末或在第一代 nVidia Rubin 芯片中小批量试用以预热供应链,2027 年针对 TDP 超 3500W 的 Rubin Ultra 芯片成为刚需。两相液冷:虽能应对高功率,但冷却液相变导致系统压力不稳定,需重新设计组件与后端系统,且冷板 Z 高度更高,不符合高密度需求,短期难以规模化应用。芯片级直接液冷(如 TSMC 的 IMC-Si、微软嵌入式微流控):需解决冷却液泄漏、大尺寸 CoWoS 封装兼容性等问题,短期仅停留在实验室阶段。新型 TIM 材料:nVidia Rubin Ultra 或采用铟金属 TIM(导热率 > 80W/m-K,远高于石墨膜的 20W/m-K),但需解决焊接时的空洞控制与界面镀金工艺问题,目前仍有技术障碍。材料:主流为铜,需平衡导热性、成本与半导体热膨胀系数(CTE)兼容性;部分场景或考虑不锈钢、铝。微通道制造:需采用高精度工艺:高规格刨片工艺(skived fin)、蚀刻(etching)为主,激光切割或 CNC 加工因精度 / 效率问题为辅,通道水力直径为 10-1000μm(传统冷板通道的 1/10)。关键性能指标:平面度需控制在微米级(确保热接触效率),压力损失需通过通道设计(如分层流道、肋状结构)优化,避免冷却液 “旁路” 导致局部过热。设计与制造壁垒:微通道需兼顾流体效率与低压降,依赖高性能 AI 仿真软件;制造需新增设备投资(如高精度蚀刻机),初期良率较低(学习曲线效应)。供应链重构:传统冷板由 ODM/EMS 组装,MCL 需由 TSMC 及其 CoWoS 联盟完成封装集成,需协调均热板、冷板厂商与晶圆厂的协作流程,设备改造与流程适配需 1 年以上准备期。玩家竞争格局:均热板厂商(如 Jentech)凭借半导体级制造经验与 TSMC 合作基础,在 MCL 初期占据优势;传统冷板厂商(如 AVC、Auras)需待技术可行性验证后再切入,未来或通过 “第二供应商” 角色参与。尽管 MCL 将逐步替代高功率芯片的传统冷板,但 2025-27 年传统热组件厂商仍有明确增长空间,核心驱动因素包括:非高功率芯片的液冷渗透:AI 系统中 CPU、交换机、内存、I/O 等组件目前多采用风冷,未来 2-3 年将逐步转向液冷,市场需求被低估。AI ASIC 与 AMD 的液冷转型:AMD MI400、AWS Trainium 3、Meta Iris 等芯片 / ASIC,计划 2026 年下半年起从风冷转向液冷,带来增量需求。MCL 供应链的第二供应商机会:若 2027-28 年 MCL 规模化应用,AI 客户需多供应商保障产能,AVC、Auras 等头部冷板厂商有望切入。 | | | | | | |
| | | | | | 全球均热板龙头,与 TSMC 合作紧密,具备 MCL 所需的均热板制造与微通道工艺能力,2027-28 年 MCL 将驱动业绩爆发(预计 2025-27 年 EPS 增速 53%/31%/47%)。 |
| | | | | | 伟达、AMD 核心冷板供应商,受益于 GB 系列机架液冷渗透率提升(从半液冷转向全液冷),2025-27 年 EPS 增速 117.7%/17.6%/15.9%。 |
| | | | | | 冷板市占率低(约 10%),GB300/VR200 市占率有望提升;歧管业务不受 MCL 影响,且受益于全液冷设计,2025-27 年 EPS 增速 10.4%/84.9%/7.1%。 |
技术落地延迟:MCL 设计、制造良率或供应链协调不及预期,导致 3000W + 芯片散热方案推迟。液冷需求低于预期:AI 服务器出货放缓,或风冷技术升级(如高效 vapor chamber)挤压液冷市场空间。竞争加剧:新玩家切入均热板 / MCL 领域,导致价格战与市占率波动。客户集中度风险:核心厂商(如 Jentech、AVC)依赖英伟达等大客户,若客户产品迭代或供应链调整,将影响业绩。以上内容根据企业最新交流会议整理,侵权联系删除。欢迎私信交流具体内容。加入星球,即可第一时间
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