人工智能行業(yè)專題：新型智算中心改造系列報告二：拉動全球電力消耗增長 液冷滲透率快速提升

能源測：智算中心電力消耗測算。1）單POD功率：以目前最常用的英偉達DGX H100計算集群（POD）為例，單POD（127節(jié)點）功率合計為1411.176kw，其中計算部分占比最高（為89.83%,即DGX H100服務器)，其次為計算用交換機（為5.72%）；2）單位算力能耗模型：以英偉達DGXH100服務器為例，假設利用率為80%，PUE為1.25，可知單臺服務器對應智算中心功率消耗為11，112w，對應年度用電量為97,338KWh；TF32下單位petaFLOPS算力對應智算中心年度用電量為12，167 Kwh，F(xiàn)P16下單位petaFLOPS算力對應智算中心年度用電量為6，084 Kwh；3）對全球電力影響：

根據(jù)華為GIV發(fā)布的《智能世界2030》預測，預計2030年全球AI算力將超過105ZFLOPS（FP16），對應每年638.82太瓦時用電量，以22年為基年，額外帶來2.4%的全球用電增量。

供電側(cè)：多種配電方案并存。目前主流的供電方案包括交流UPS架構(gòu)、高壓直流架構(gòu)、機架式直流架構(gòu)，智能算力（單一服務器加裝8張GPU算力卡）帶來高功率需求，對供電側(cè)零部件提出更高要求。

冷卻側(cè)：液冷將替代傳統(tǒng)風冷方案。1）國內(nèi)液冷滲透率將進入加速期：AI算力芯片功率持續(xù)提升，設備功率密度接近風冷極限，同時疊加智算中心PUE考核趨緊，24年國內(nèi)液冷滲透率將進入加速期；2）液冷市場規(guī)模快速增長：據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院披露數(shù)據(jù)，預計24年中國液冷服務器市場規(guī)模將達到201億人民幣，預計27年將增長至682億人民幣，對應24-27年CAGR為50.3%，市場規(guī)模快速增長。

投資建議：隨著中國智能人工智能算力的快速發(fā)展，將拉動全社會用電量的增長；根據(jù)我們測算，F(xiàn)P16精度下智算中心單PetaFLOPS算力對應1年耗電量為6,084Kwh（以英偉達DGX H100服務器為例），若替換成國產(chǎn)算力芯片，單PetaFLOPS耗電量仍將提升（受制于芯片制程）；同時，智能算力（單一服務器加裝8張GPU算力卡）帶來高功率需求，對配電側(cè)提出更高要求，建議關注虛擬電廠和配網(wǎng)側(cè)方向，重點關注朗新集團、國網(wǎng)信通。

風險提示：宏觀經(jīng)濟波動、互聯(lián)網(wǎng)及運營商資本開支不及預期、美國繼續(xù)收縮對華算力芯片出口政策、國產(chǎn)算力卡研發(fā)進展不及預期險等。

知前沿，問智研。智研咨詢是中國一流產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，十數(shù)年持續(xù)深耕產(chǎn)業(yè)研究領域，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。專業(yè)的角度、品質(zhì)化的服務、敏銳的市場洞察力，專注于提供完善的產(chǎn)業(yè)解決方案，為您的投資決策賦能。

轉(zhuǎn)自國信證券股份有限公司 研究員：熊莉