لقد دخل سوق التبريد السائل الذي تبلغ قيمته مئات المليارات من اليوانات عصراً أصبح فيه حلاً لا غنى عنه – فالطلبات موجودة بالفعل حتى نهاية العام!

مع انتشار تدريب النماذج واسعة النطاق ومجموعات الحوسبة للذكاء الاصطناعي، يتجاوز استهلاك الطاقة لرقائق الخوادم التوقعات السابقة. فقد تجاوز استهلاك الطاقة لكل وحدة معالجة رسومية (GPU) مستوى الكيلوواط بسهولة، بينما وصل استهلاك الطاقة لكل خزانة خادم على منصات الحوسبة من الجيل التالي إلى 225 كيلوواط. أما أسلوب التبريد الهوائي التقليدي - الذي يعتمد فقط على المراوح وأنظمة تكييف الهواء لتبديد الحرارة - فتبلغ قدرته القصوى على التبريد 30 كيلوواط فقط، مما يجعله غير كافٍ على نحو متزايد للتعامل مع الحرارة الكبيرة الناتجة عن أحمال العمل الحاسوبية عالية الكثافة.

تشهد مراكز البيانات العالمية ثورة في تبريد قوة الحوسبة: لم يعد التبريد السائل مجرد ميزة اختيارية في عدد قليل من مراكز الحوسبة الفائقة - بل أصبح الحل القياسي لخوادم الذكاء الاصطناعي المتطورة.

01 تستمر قوة الحوسبة في الارتفاع - أنظمة التبريد السائل تحتل مكانة مركزية في جميع أنحاء الصناعة

لفترة طويلة، اعتمد تبريد مراكز البيانات على أنظمة تكييف الهواء والمراوح، وهو أسلوب بسيط وفعال بتكاليف معقولة. إلا أنه مع الانتشار الواسع لمراكز الحوسبة الذكية واسعة النطاق ومجموعات عقد الحوسبة فائقة الضخامة، ارتفع استهلاك الطاقة للرقائق الإلكترونية بشكل كبير، مما جعل قيود أداء حلول التبريد الهوائي أكثر وضوحًا. فعندما يتجاوز استهلاك الطاقة لكل خادم 100 كيلوواط، يرتفع الضغط المصاحب للتبريد السائل بالألواح الباردة بشكل حاد؛ وعندما يصل استهلاك الطاقة لكل خادم إلى 200 كيلوواط أو يتجاوزها، تبرز مزايا حلول التبريد السائل بالغمر بشكل أكبر.

توفر بيانات الصناعة انعكاساً بديهياً لزخم السوق: من المتوقع أن يصل حجم سوق مراكز البيانات المبردة بالسوائل المحلية إلى 15.98 مليار يوان صيني بحلول عام 2025، وهو ما يمثل نموًا سنويًا بنسبة 45.2٪؛ وتتوقع المؤسسات أن يتجاوز حجم سوق التبريد السائل للحوسبة الذكية العالمية 100 مليار يوان صيني بحلول عام 2026. تتوقع شركة TrendForce أن يرتفع معدل انتشار التبريد السائل في قطاع رقائق الذكاء الاصطناعي من 33% في عام 2025 إلى 53% في عام 2026، ويقترب من 60% بحلول عام 2027.

تُشير أحدث خطوة لشركة NVIDIA إلى تحوّل شامل نحو حلول التبريد السائل. فقد دخلت منصة Vera Rubin للحوسبة من الجيل الجديد مرحلة الإنتاج الضخم، ومن المقرر شحنها على نطاق واسع في خريف عام 2026. وتستغني هذه المنصة عن جميع مراوح التبريد التقليدية، معتمدةً نظام تبريد سائل متكامل يغطي جميع المكونات - بما في ذلك الرقائق، والوحدات البصرية، والمفاتيح، ووحدات تزويد الطاقة - ضمن إطار التبريد السائل. وباستخدام نظام تدوير مياه متوسط ​​الحرارة يعمل عند 45 درجة مئوية، يمكن خفض مؤشر كفاءة استخدام الطاقة (PUE) لمركز البيانات إلى 1.08 فقط، مما يُقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة للبنية التحتية للحوسبة.

إن هذا الارتفاع في الطلب على التبريد السائل لا يقتصر على السوق الصينية فقط. تُشكل مجموعات التدريب الضخمة التي نشرتها كبرى شركات الحوسبة السحابية العالمية - ميتا ومايكروسوفت وجوجل - المحرك الأساسي وراء الطلب العالمي على التبريد السائل، حيث تمثل حوالي 60% من النمو.أما السوق المحلي، من ناحية أخرى، فيعتمد على مبادرات الشراء المركزية التي تقوم بها شركات الاتصالات وشركات الإنترنت الكبرى ومراكز الحوسبة الذكية الإقليمية، والتي تستحوذ على النسبة المتبقية من نمو السوق والتي تتراوح بين 30 و40%.

بعبارات بسيطة: مع استمرار ارتفاع استهلاك الطاقة لرقائق الذكاء الاصطناعي، واستمرار زيادة كثافة قوة الحوسبة في مراكز البيانات، واستمرار إطلاق مراكز حوسبة الذكاء الاصطناعي العالمية الجديدة، فإن الأساس المنطقي الذي يدفع نمو قطاع التبريد السائل سيظل دون تغيير.

02 السلسلة الصناعية في حالتين متعارضتين: قدرة كافية لتجميع الأجهزة بالكامل، لكن الطلب على المكونات الدقيقة الأساسية يتجاوز العرض.

في ظل ازدهار السوق، يشهد العديد من المصنّعين المحليين المتخصصين في حلول التبريد السائل إقبالاً هائلاً على الطلبات. ويعمل خط إنتاج خوادم الذكاء الاصطناعي في جينان على تسريع عملية تجميع نماذج الخوادم المبردة بالسوائل؛ بينما لدى خط إنتاج المعدات الأساسية في لايشي، تشينغداو، طلبات مقررة حتى نهاية العام؛ أما بالنسبة لموردي مكونات التبريد السائل في فوشان، فقد تضاعفت الطلبات وقيمة الإنتاج وأحجام التسليم تقريباً. أفصحت العديد من الشركات المدرجة في البورصة عن أن قدرتها الإنتاجية لألواح التبريد السائل تعمل بكامل طاقتها تقريباً.

ومع ذلك، وراء هذا الازدهار الظاهر يكمن تباين صارخ في ديناميكيات العرض والطلب عبر السلسلة الصناعية؛ فليست كل القطاعات تعاني من قيود على الطاقة الإنتاجية.

من منظور التجزئة الصناعية، يتميز قطاع تجميع الخوادم بحواجز دخول منخفضة نسبياً وأسرع وتيرة لتوسيع الطاقة الإنتاجية؛ وبالتالي، من المتوقع أن يخف ضيق العرض بشكل كبير بحلول العام المقبل. تكمن الفجوة الفعلية بين العرض والطلب في قطاع المكونات الأساسية الدقيقة - حيث تحدد موثوقية المنتج ودقة التصنيع بشكل مباشر معدل الإنتاج - مما يجعل توسيع القدرة الإنتاجية أمرًا صعبًا بشكل خاص، وتستغرق عمليات الاعتماد وقتًا طويلاً، مما يسلط الضوء على عدم تطابق واضح بين العرض والطلب.

يُعد نظام التبريد السائل ذو الألواح الباردة حاليًا النهج السائد الذي يقود نموًا كبيرًا في السوق. يتكون النظام بأكمله من عدة مكونات رئيسية: مجموعة الألواح الباردة التي تنقل الحرارة بعيدًا عن الرقائق؛ وأنابيب التفرع المتعددة التي توزع سائل التبريد؛ ووصلات التوصيل السريع UQD التي تضمن إحكامًا تامًا أثناء توصيل الأنابيب وفصلها؛ ووحدة توزيع التبريد CDU، التي تعمل كمركز رئيسي لنظام الدوران بأكمله، حيث تنظم معدل تدفق سائل التبريد وتبادل الحرارة.

الوضع الحالي للعرض والطلب على مختلف المكونات:

تتوفر إمدادات الألواح الباردة القياسية بكميات وفيرة نسبياً؛ ومع ذلك، فإن الألواح الباردة ذات القنوات الدقيقة المصممة خصيصاً للرقائق عالية الطاقة بمستوى الكيلوواط تواجه قيوداً صارمة على الإمدادات.

تتزايد القدرة الإنتاجية لوحدات توزيع التبريد القياسية CDU تدريجياً، في حين أن النماذج ذات التكرار العالي المصممة لمجموعات الحوسبة الذكية واسعة النطاق للغاية لا تزال تعاني من نقص في المعروض؛

يمثل قطاع موصلات التوصيل السريع UQD المجال الذي يعاني من أكبر فجوة في العرض؛ فهو يتطلب متطلبات صارمة للغاية لمنع التسرب، وهناك عدد قليل جدًا من الموردين المؤهلين في جميع أنحاء العالم، ومعدل إنتاج المنتجات المصنعة محليًا غير كافٍ، ومن المتوقع سد النقص في الطاقة الإنتاجية في غضون 1-2 سنة القادمة.

تتطلب أنابيب التفرع المتعددة وصمامات مضخات التبريد السائل عالية الجودة دقة عالية في التصنيع؛ ومع ذلك، يتم توريد هذه المكونات بكميات محدودة، وتبقى فجوة مستمرة.

يمثل إعادة تعريف عرض القيمة تحولاً هاماً آخر في صناعة التبريد السائل. تعمل منصة Rubin من NVIDIA على توسيع نطاق حلول التبريد السائل لتشمل مجموعة أوسع من المكونات، مما يزيد بشكل كبير من قيمة وحدات التبريد السائل أحادية الرف. تُظهر الحسابات أن قيمة وحدة التبريد السائل أحادية الرف قد ارتفعت من حوالي 41500 دولار أمريكي على منصة GB200 إلى 55700 دولار أمريكي على منصة Rubin. تجدر الإشارة إلى أن سعر وحدة ألواح التبريد ذات القنوات الدقيقة أعلى بثلاث إلى خمس مرات من سعر ألواح التبريد التقليدية، مما يجعلها من مكونات الأجهزة العادية إلى واحدة من أهم الأجزاء في خزائن الخوادم. كما أن التطبيقات الناشئة، مثل التبريد السائل للوحدات البصرية، تفتح آفاقًا جديدة للنمو في جميع مراحل سلسلة التوريد.

ونتيجة لذلك، تغيرت ديناميكيات المنافسة في هذه الصناعة: فبينما كانت السوق في بداياتها تتحدد بالمنافسة السعرية، ستتركز المنافسة المستقبلية على الموثوقية التكنولوجية، وقدرات الإنتاج الضخم على نطاق واسع، وشهادات اعتماد العملاء على المدى الطويل، وقدرات التسليم العالمية.

03- إن سلسلة التوريد المحلية في الصين تسرع من اختراقها - مدعومة بثلاث نقاط قوة رئيسية - ومع ذلك فإن نقاط ضعفها لا تزال بارزة بنفس القدر.

يتكون نظام التبريد السائل الكامل من جانب أساسي وجانب ثانوي؛ الجانب الثانوي، الذي يقع بالقرب من الخوادم، يمثل 70٪ - 75٪ من القيمة الإجمالية للنظام، ويتميز بحواجز تكنولوجية أعلى، ويمثل ساحة المعركة الرئيسية للاستبدال المحلي؛ وحدة توزيع التبريد، ولوحة التبريد، والموصلات السريعة UQD هي المكونات الأساسية لتحقيق اختراقات في هذا المجال.

لقد حقق المصنعون المحليون بالفعل اختراقات تدريجية عبر مراحل مختلفة من سلسلة التوريد:

في سوق الموصلات السريعة، بدأت شركة Liminda - وهي شركة تابعة لشركة Lingyi Intelligent Manufacturing - في التسليم الضخم لموصلات التبريد السائل إلى كبار عملاء الطاقة الحاسوبية العالميين؛ أكملت منتجات UQD من Yonggui Electric اختبارات العملاء ودخلت مرحلة شحن الدفعات الصغيرة؛ وقد ضمنت شركة Chuanhuan Technology وجودها ضمن سلاسل التوريد لكبرى الشركات المصنعة للأجهزة النهائية، بما في ذلك Inspur وByteDance وAlibaba.

على مستوى تكامل النظام، طورت شركة Invic حلاً شاملاً للتبريد السائل يغطي الألواح الباردة والوصلات ووحدات التبريد السائل والمبرد؛ وقد تم التحقق من صحة العديد من المكونات الأساسية بواسطة شركة Intel.

في قطاع مضخات التبريد السائل، تدخل مضخات التبريد السائل عالية الطاقة التابعة لشركة Feilong Co., Ltd. تدريجياً مرحلة الإنتاج والتسليم بكميات كبيرة؛

وفيما يتعلق بمعدات التبريد، استمرت إيرادات أعمال التبريد التابعة لشركة بينجلون إنفايرومنت في النمو بمعدل سريع؛

تم توريد المعدات الأولية - بما في ذلك آلات لحام الألواح المبردة بالسوائل وخطوط الإنتاج الآلية من شركة هايموكسينغ - على دفعات صغيرة إلى الشركات الرائدة في مجال الحوسبة السحابية.

يشهد قطاع سوائل التبريد فرصة نادرة. فقد أدى انسحاب شركة 3M العالمية العملاقة مؤخرًا من أعمالها في مجال السوائل الفلورية إلى خسارة 70% من الإمدادات العالمية من هذه السوائل عالية الجودة؛ واستجابةً لذلك، تُسرّع شركات محلية مثل جوهوا المحدودة وشينتشو بانغ من توسعها في قطاعات المنتجات ذات الصلة. مع ذلك، يتطلب تطوير المشاريع الكيميائية دورات بناء طويلة، وعادةً ما يستغرق الوصول إلى الطاقة الإنتاجية الكاملة من سنتين إلى ثلاث سنوات.

تكمن أبرز نقاط الضعف الحالية في سلسلة التوريد المحلية الصينية في ألواح التبريد ذات القنوات الدقيقة (MLCP). يتطلب إنتاج هذه الألواح عمليات طباعة ضوئية وحفر وربط بالانتشار الفراغي على مستوى أشباه الموصلات، وهي مجالات وصلت فيها تقنيات تصنيع المعادن التقليدية إلى حدودها القصوى. حاليًا، معظم موردي NVIDIA المعتمدين هم شركات تايوانية؛ ومع ذلك، لا تزال شركات محلية مثل Lens Technology وAVIC Optoelectronics في مرحلة تقديم العينات واختبارها. لا تزال معدلات إنتاجها بكميات كبيرة ومخاطر التسريب بحاجة إلى مزيد من التحقق؛ وبالتالي، من غير المرجح التغلب على الفجوة في عمليات التصنيع والعوائق التي تحول دون حصولها على شهادات العملاء على المدى القريب.

ومع ذلك، تتميز سلسلة الصناعات المحلية في الصين بثلاث مزايا فريدة: أولاً، يضع النظام البيئي الشامل للصناعات الكيميائية في الصين البلاد في مصاف المناطق القليلة على مستوى العالم القادرة على التوسع السريع في الطاقة الإنتاجية للسوائل الفلورية عالية الجودة؛ ثانياً، تُمكّنها قدرتها الكبيرة في التصنيع الدقيق - مثل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي واللحام الفراغي - من استيعاب نقل الطلبات العالمية؛ ثالثاً، يسمح سوق الشراء المركزي الواسع لمراكز الحوسبة الذكية المحلية للمصنعين بالاستفادة من هذا السوق المحلي للتحقق من صحة المنتج وزيادة الإنتاج قبل توسيع عملياتهم في الخارج.

تجدر الإشارة إلى أن عملية اعتماد منتجات الأجهزة تستغرق وقتاً طويلاً: فبالنسبة لمضخات التبريد السائل، تستغرق العملية برمتها - بدءاً من البحث والتطوير وإنتاج العينات وصولاً إلى إتمام جميع اختبارات الموثوقية والحصول على شهادة العميل - عادةً من سنة إلى سنتين. كما أن معالجة فجوة الطاقة الإنتاجية لوصلات التوصيل السريع ستستغرق أيضاً من سنة إلى سنتين. بينما يتطلب رفع الطاقة الإنتاجية لسوائل التبريد المفلورة من سنتين إلى ثلاث سنوات. إن استبدال المنتجات المحلية ليس إنجازاً سريعاً، بل هو عملية طويلة الأمد وتدريجية لاختراق السوق.

04 لقد بدأت للتو مسابقة تبريد قوة الحوسبة!

تتطور نماذج اللغة الكبيرة للذكاء الاصطناعي باستمرار، ولن يتوقف الاتجاه نحو زيادة كثافة القدرة الحاسوبية؛ وباعتبارها مكونًا داعمًا أساسيًا للبنية التحتية الحاسوبية، فإن التبريد السائل لديه الآن إمكانات نمو كبيرة على المدى الطويل.

يمر القطاع حاليًا بمرحلة حرجة تتسم بارتفاع الطلب وإعادة هيكلة سلاسل التوريد. وبينما توسعت طاقة التجميع النهائي في المراحل اللاحقة بسرعة، لا تزال هناك اختناقات في الإمداد في المراحل السابقة، بما في ذلك المكونات الدقيقة والمواد عالية الجودة وصفائح الفولاذ المدرفلة على البارد المتخصصة. تهيمن الشركات العالمية العملاقة على السوق الراقية، بينما يقوم المصنعون المحليون في الوقت نفسه بتأمين الطلبات مع التغلب على التحديات التقنية وإكمال عمليات اعتماد العملاء المطولة.

في السنوات القادمة، لن يقتصر تركيز قطاع التبريد السائل على معدل نمو السوق فحسب، بل سينصبّ على قدرة المصنّعين المحليين على تجاوز العقبات التقنية الحرجة، مثل موصلات UQD، وألواح التبريد ذات القنوات الدقيقة، وسوائل التبريد المفلورة، وتحقيق سيطرة محلية كاملة على كلٍّ من المكونات الفردية وأنظمة التبريد السائل المتكاملة. وخلف هذا التنافس على قوة الحوسبة، تكمن معركة محورية في إدارة الحرارة تستدعي اهتمامًا مستمرًا.