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  • 国信证券-计算机行业新型智算中心改造系列报告二:拉动全球电力消耗增长,液冷渗透率快速提升-240704

    日期:2024-07-04 20:32:13 研报出处:国信证券
    行业名称:计算机行业
    研报栏目:行业分析 熊莉  (PDF) 58 页 7,738 KB 分享者:alil******rge 推荐评级:优于大市
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    研究报告内容
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      摘要

      能源测:智算中心电力消耗测算。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】1)单POD功率:以目前最常用的英伟达DGXH100计算集群(POD)为例,单POD(127节点)功率合计为1411.176kw,其中计算部分占比最高(为89.83%,即DGXH100服务器),其次为计算用交换机(为5.72%);2)单位算力能耗模型:以英伟达DGXH100服务器为例,假设利用率为80%,PUE为1.25,可知单台服务器对应智算中心功率消耗为11,112w,对应年度用电量为97,338KWh;TF32下单位petaFLOPS算力对应智算中心年度用电量为12,167 Kwh,FP16下单位petaFLOPS算力对应智算中心年度用电量为6,084 Kwh;3)对全球电力影响:根据华为GIV发布的《智能世界2030》预测,预计2030年全球AI算力将超过105ZFLOPS(FP16),对应每年638.82太瓦时用电量,以22年为基年,额外带来2.4%的全球用电增量。http://www.hibor.com.cn(慧博投研资讯)

      供电侧:多种配电方案并存。目前主流的供电方案包括交流UPS架构、高压直流架构、机架式直流架构,智能算力(单一服务器加装8张GPU算力卡)带来高功率需求,对供电侧零部件提出更高要求。

      冷却侧:液冷将替代传统风冷方案。1)国内液冷渗透率将进入加速期:AI算力芯片功率持续提升,设备功率密度接近风冷极限,同时叠加智算中心PUE考核趋紧,24年国内液冷渗透率将进入加速期;2)液冷市场规模快速增长:据中商产业研究院披露数据,预计24年中国液冷服务器市场规模将达到201亿人民币,预计27年将增长至682亿人民币,对应24-27年CAGR为50.3%,市场规模快速增长。

      投资建议:随着中国智能人工智能算力的快速发展,将拉动全社会用电量的增长;根据我们测算,FP16精度下智算中心单PetaFLOPS算力对应1年耗电量为6,084Kwh(以英伟达DGXH100服务器为例),若替换成国产算力芯片,单PetaFLOPS耗电量仍将提升(受制于芯片制程);同时,智能算力(单一服务器加装8张GPU算力卡)带来高功率需求,对配电侧提出更高要求,建议关注虚拟电厂和配网侧方向,重点关注朗新集团、国网信通。

      风险提示:宏观经济波动、互联网及运营商资本开支不及预期、美国继续收缩对华算力芯片出口政策、国产算力卡研发进展不及预期险等

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