AI集群互连散热专题报告
东莞证券研究所2026-03-0717 页
报告概述
报告以AI集群互连散热为核心，研究范围涵盖芯片功耗激增、互连系统发热、连接器散热技术路线及液冷趋势。内容基于英伟达产品迭代、全球算力增长和PUE政策趋严背景，分析散热边界从芯片拓展至高速连接器、光模块等互连领域，并介绍被动与主动散热方案。报告为投资者提供AI散热赛道的市场机遇和技术演进方向。
报告的核心结论
AI集群功耗激增，散热需求从芯片向互连系统扩展
AI算力需求指数级增长导致芯片功耗飙升，英伟达GPU TDP从H100的700W升至VR200的2300W，同时高速连接器、光模块等互连器件发热量占比迅速提升，传统以芯片为中心的散热模型已无法满足需求。
连接器散热从被动结构优化迈向主动液冷管理
面对焦耳热、接触电阻热和临近热源传导等多重热源，连接器散热技术正从优化插针材料、增加导热垫等被动方式，转向接触式冷板、浮动静置式冷板乃至集成式液冷等主动方案，以应对高功率密度挑战。
液冷连接器成为数据中心降PUE的关键技术路径
随着国家及地方PUE政策趋严（如大型数据中心PUE需降至1.3以下），液冷方案渗透加速。连接器液冷技术（如内冷却端子、光模块直接液冷）可有效降低互连系统温升，支撑数据中心绿色发展。
报告回答的关键问题
AI集群散热为何成为行业焦点？
AI算力需求爆发导致单芯片功耗从700W升至2300W，机柜功率密度超过20kW，传统风冷达到瓶颈。同时高速互连器件（如光模块、连接器）发热占比快速上升，散热系统必须从芯片拓展至整个互连系统，否则将引发设备降频和硬件损坏风险。
连接器散热技术有哪些主流方案？
分为被动与主动两类。被动方案包括优化插针材料和几何结构、使用高导热绝缘材料；主动方案包括接触式冷板、浮动静置式冷板以及集成式液冷（内冷却端子、光模块直接液冷）。泰科和莫仕等厂家已推出散热桥、弹簧承载式冷板等产品。
哪些上市公司在连接器散热领域有布局？
报告重点提及英维克（温控龙头，提供全链条液冷方案并进入英伟达MGX生态）、瑞可达（高速数据铜缆、UQD冷却连接产品）、中航光电（GF3D系列高速背板连接器，传输速率25Gbps可扩展至112G/224G）。
数据中心PUE政策如何驱动散热技术升级？
国家要求新建大型数据中心PUE低于1.3，上海等地要求新建智算中心PUE低于1.25，宁夏要求低于1.2。严格PUE指标迫使数据中心采用液冷等高效散热方案，连接器作为热传导关键环节，其散热性能直接关系整体能效达标。
报告中的代表性数据
H100:700W → B200:1000W → GB200:1200W → VR200:2300W
英伟达GPU热设计功耗（TDP）
2022-2026年，英伟达AI芯片TDP随代际持续攀升，从H100的700W到2026年下半年VR200的2300W，VR200 NVL44 CPX高达3700W，功率密度超越传统风冷极限。
100G:2.5W → 800G:30W
光模块功耗随速率提升
2010年代至2020年代，传输速率从100G提升到800G，单个光模块功耗从2.5W增至30W；在叶脊架构大型数据中心中，光模块总功耗可达整机功耗的40%以上。
以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。
完整报告包含什么
- 算力升维与散热边界外延分析：详细阐述AI模型迭代、全球算力规模增长、芯片功耗激增及单机柜功率密度变化，提供英伟达产品TDP演进表。
- 数据中心PUE政策汇总：梳理中央及地方（宁夏、广东、上海、北京等）对PUE的强制性要求，分析政策对液冷方案落地的推动作用。
- 连接器散热热源机理：从焦耳热、接触电阻热、临近热源传导三方面量化热源，并分析趋肤效应、材料选择对温升的非线性影响。
- 被动散热技术路线：介绍插针性能优化、材料升级（高导电铜合金、耐高温绝缘材料）等技术细节，提升散热能力。
- 主动散热方案详解：涵盖接触式冷板、浮动静置式冷板、集成式液冷（内冷却端子、光模块直接液冷）及散热桥等方案，附产品原理图。
- 三大核心应用场景分析：针对高速I/O连接器/光模块笼子散热、电源连接器大电流端子散热、高速背板散热，具体说明技术挑战和解决案例。
- 重点公司深度分析：覆盖英维克、瑞可达、中航光电的经营数据、产品矩阵、客户合作及液冷相关认证，包含财务预测和投资评级。
- 投资策略与风险提示：汇总行业投资逻辑，提示原材料价格、技术迭代、竞争加剧、核心人员流失及PUE政策变动等风险。
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