Perang Pendinginan Cairan Pusat Data: Pendingin Sekrup Berpendingin Air Menggantikan Pendinginan Udara

Perang tanpa bubuk mesiu telah diputuskan.
Pada bulan Mei 2026, H3C memberikan kejutan di NAVIGATE Summit: sistem S90000 dengan kepadatan tinggi, berpendingin cairan sepenuhnya, dengan 576 inti dan PUE pusat data turun di bawah 1,05.
Sekitar waktu yang sama, NVIDIA meluncurkan kartu andalannya, Vera Rubin NVL72, arsitektur pertama yang 100% berpendingin cairan pada konferensi GTC. Dari 700W pada H100 hingga 2000W pada Rubin hingga 500W pada Vermeer, konsumsi daya MCU meroket.
Beberapa tahun yang lalu, solusi pendinginan utama untuk pusat data adalah AC presisi berpendingin udara dan pendingin sekrup berpendingin air. Mereka merupakan tulang punggung industri, dengan PUE umumnya berkisar antara 1,4 dan 1,65, sedangkan COP hampir konstan antara 3,5 dan 4,5.
Namun kini, mereka ditendang dari panggung.
Bukan penurunan bertahap, namun penghapusan secara struktural.
Pendingin sekrup berpendingin air: Dulunya merupakan "raja efisiensi energi", kini menjadi "perangkap kebijakan". Untuk memahami betapa drastisnya perubahan tersebut, pertama-tama kita harus melihat betapa dahsyatnya “raja” yang digantikan itu.
Pendingin ulir berpendingin air, yang memiliki kompresor ulir ganda pada intinya, memiliki kapasitas pendinginan berkisar antara 700 hingga 1000 kW, dengan nilai COP tipikal berkisar antara 5,8 hingga 6,2, dan beberapa model kelas atas bahkan mendekati 6,5. Mereka menggunakan kondensor shell-and-tube, evaporator banjir, dan katup ekspansi elektronik, serta dilengkapi dengan sistem kontrol komputer mikro cerdas yang mendukung regulasi energi tanpa langkah untuk memenuhi permintaan secara akurat dalam rentang beban 10% hingga 100%.
Sistem ini telah digunakan selama beberapa dekade di industri seperti bahan kimia, elektronik, farmasi, dan energi baru, dan tidak diragukan lagi merupakan "raja pendingin industri". Pendingin sekrup berpendingin air seberat 500 ton, yang beroperasi 8.000 jam setahun, tidak dapat dihancurkan di pusat data tradisional.
Tapi inilah masalahnya: langit-langitnya adalah dasar chip AI.
Ketika kepadatan daya rak melonjak dari 5-10kW ke 60kW atau bahkan 130kW, dan TDP chip melonjak dari 700W ke 2000W, daya pendinginan pendingin sekrup berpendingin air seperti menggunakan ember untuk mengontrol hidran-itu belum pernah dicoba, tetapi secara praktis tidak mungkin.
Ini lebih tentang kebijakan. Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional telah mengusulkan sasaran keras PUE 2025, yaitu pembangunan dan renovasi sejumlah pusat data baru dan besar pada tahun 2025, yang mana tidak lebih dari 1,2 di antaranya akan menjadi proyek hub nasional. Pusat komputasi pintar baru di Shanghai membutuhkan lebih dari 50% rak pendingin cair, dan pusat data membutuhkan 50%.
Pendingin sekrup berpendingin air tradisional mendukung sistem pendingin udara. Ini bukan soal menjadi "sedikit lebih rendah", melainkan soal "sama sekali tidak memenuhi syarat".
Tidak ada yang salah dengan pendingin sekrup berpendingin air yang salah. Mereka hanya mengikuti arus.
Apa kelebihan pendingin cair? Tiga kata: cepat, dingin, ekonomis. Pendinginan cair bukanlah teknologi baru. IBM mulai mengerjakan komputer berpendingin cairan pada tahun 1960an dan memunculkan konsep pendinginan dielektrik cair pada tahun 1966. Namun pendinginan cair baru benar-benar menjadi arus utama setelah ledakan kekuatan komputasi kecerdasan buatan.
Alasannya sederhana: batas fisik pendingin ulir berpendingin udara dan pendingin ulir berpendingin udara dan berpendingin air telah dihancurkan oleh chip kecerdasan buatan.
Mari kita lakukan beberapa perhitungan pembuangan panas. Berapa suhu udara yang lebih dingin daripada cairan? Jawabannya: cairan 1000 hingga 3000 kali lebih panas daripada udara. Ini bukanlah sebuah perbedaan yang “sedikit lebih baik”, namun sebuah kemenangan yang menghancurkan dalam satu hal.
Ketika chip NVIDIA H200 menghasilkan lebih dari 30% panas pada beban tinggi, dan ketika konsumsi daya mikrokomputer meningkat dari 700W menjadi 200 W, batas pembuangan panas sistem pendingin udara tradisional dengan mudah dilanggar seperti dinding kertas. Pendinginan udara menimbulkan risiko titik api lokal; fluktuasi suhu dapat menyebabkan gangguan dalam misi pelatihan, kemunduran pos pemeriksaan, dan peningkatan latensi sinkronisasi jaringan. Untuk klaster berkinerja tinggi, downtime yang tidak direncanakan dapat menimbulkan kerugian jutaan dolar.
Bagaimana pendingin cair mengatasi masalah ini? Setiap metode memiliki kelebihannya masing-masing.
Metode pertama: Pendinginan cairan pelat dingin --solusi utama dan cara tercepat untuk melakukan industrialisasi.
Dengan menggunakan "kepingan es" pada chip tersebut, cairan mengalir melalui saluran mikro, membawa panas langsung bersamanya. Solusi ini memerlukan sedikit modifikasi pada arsitektur server yang ada dan mudah diterapkan, menjadikannya pilihan utama untuk penerapan infrastruktur AI dari tahun 2025 hingga 2026. Solusi pendingin cair pelat dingin perubahan fase dari H3C S90000 dan C7000-F dari Sugon mengikuti pendekatan ini.
Cairan panel dingin dapat mencapai PUE kurang dari 1,2, beberapa skema optimasi bahkan dapat mencapai 1,1. Dibandingkan dengan pendinginan udara konvensional, pendinginan cair meningkatkan efisiensi pembuangan panas sekitar 50% dan menghemat lebih dari 30% energi yang terbuang. Pusat komputasi pintar berukuran besar hingga menengah dengan kapasitas 10 juta kilowatt dapat menghemat biaya listrik sekitar $30 juta per tahun.
Metode kedua: Pendinginan cairan perendaman-solusi terbaik untuk memaksimalkan efisiensi pembuangan panas.
Ini melibatkan merendam server sepenuhnya dalam cairan pendingin isolasi, dengan chip bersentuhan langsung dengan cairan. Panas hilang secara langsung melalui penguapan suatu cairan atau peningkatan panas spesifiknya. Solusi ini ribuan kali lebih efisien dibandingkan pendinginan udara, dengan stabilitas PUE terkontrol antara 1,05 dan 1,1, kebisingan di bawah 50 desibel, dan kepadatan daya per unit lebih dari 100 kilowatt.
Sistem pendingin imersi Alibaba, yang diterapkan di pusat data Zhang Bei, memberikan hasil yang luar biasa setelah dua tahun beroperasi: tingkat kegagalan kumulatif komponen server berpendingin cairan adalah 52,9% lebih rendah dibandingkan server berpendingin udara. Hal ini tidak hanya menghemat listrik, tetapi juga mengurangi biaya pemeliharaan.
Namun, pendingin cair perendaman juga memiliki hambatan masuk yang tinggi --biaya pendingin yang tinggi, pengoperasian dan pemeliharaan yang rumit, dan kurangnya standar industri. Oleh karena itu, dalam jangka pendek, pendinginan pelat dingin merupakan prioritas, sedangkan pendinginan perendaman merupakan tambahan.
Data pasar tidak bisa diabaikan: perang senilai $20 miliar hingga $76,5 miliar. Angka adalah penilaian paling jujur.
Investasi global pada pusat data berpendingin cairan terus meningkat menjadi $26,32 miliar dari tahun 2017 hingga 2025. Pasar Tiongkok lebih aktif, tumbuh dari 16,91 miliar yuan pada tahun 2017 menjadi 76,55 miliar yuan pada tahun 2025, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan sebesar 21%%.
Pada tahun 2026, angka tersebut semakin meningkat. Pada tahun 2026, China Galaxy Securities melihat pasar pendingin cair untuk pusat komputasi cerdas yang mendukung AI bernilai sekitar 20 miliar yuan, server dan pendingin cair cloud bernilai sekitar 8-10 miliar yuan, industri tradisional bernilai sekitar 2 miliar yuan, dan pasar server pendingin cair Tiongkok bernilai lebih dari 30 miliar yuan.
Bagaimana dengan pasar AC presisi tradisional? Pada tahun 2024, ukuran pasar AC presisi pusat data Tiongkok melebihi 5 miliar yuan, tumbuh 29% dari tahun ke tahun. Apakah nampaknya pertumbuhannya semakin besar? Tapi itu karena pasar yang ada masih mencernanya. Dalam jangka panjang, teknologi pendingin cair secara bertahap akan menekan pangsa pasar AC presisi selama 5-10 tahun ke depan, sebuah tren yang tidak dapat diubah.
Dalam hal lanskap kompetitif, Sugon Digital Technology memiliki pangsa pasar sebesar 55,7% hingga 61,3% di pasar infrastruktur pendingin cair, memimpin pasar selama 3-4 tahun berturut-turut. Dengan menggunakan algoritme yang efisien dengan kecerdasan buatan, AC presisi seri iPower dari Invik mengurangi PUE dari 1,8 menjadi 1,3 dalam pengujian di dunia nyata, sehingga menghemat biaya listrik lebih dari $300.000 per tahun. Pengontrol Manajemen Termal (TMU) Huawei menggunakan struktur daya ganda AC / DC untuk mencapai pendinginan "tanpa gangguan". Solusi hemat energi AC terminal SmartCool dari Schneider Electric Mencapai 31 31% Penghematan waktu dan daya.
Alih-alih berdiam diri, peserta tradisional ini melakukan transisi putus asa ke pendingin cair. Namun, laju transformasi belum bisa mengimbangi pasar yang sedang dilanda oleh pendingin cair.
Di manakah "medan pertempuran terakhir" untuk pendingin sekrup berpendingin air? Mengatakan pendingin sekrup berpendingin air sedang diganti tidak berarti pendingin tersebut akan hilang besok.
Pada rak dengan kepadatan rendah hingga menengah --pusat data tradisional, pabrik, dan bangunan komersial dengan unit rak tunggal kurang dari 10 kW --pendingin ulir berpendingin air --pendingin ulir berpendingin air tetap menjadi pilihan yang paling hemat biaya. Secara teknis sudah matang, mudah dipelihara, memiliki biaya awal yang rendah, dan COP-nya antara 5,8 hingga 6,2 sangat ideal untuk skenario ini.
Pada awal tahun 2025, jumlah total rak pusat data di negara ini berjumlah lebih dari 8 juta, didominasi oleh rak dengan kepadatan sedang dan rendah. "Rak lama" ini tidak akan tergantikan dalam semalam dengan pendingin cair; dalam hal ini, pendingin sekrup berpendingin air memiliki masa tenggang lima hingga 10 tahun.
Namun masa tenggang ini tidak menjamin keamanan.
Shanghai, Shenzhen, Guizhou dan tempat-tempat lain secara eksplisit mengharuskan proporsi rak pendingin cair di pusat data baru mencapai lebih dari 50 persen, dengan PUE ditingkatkan menjadi kurang dari 1,4. Artinya, meskipun Anda masih menggunakan pendingin sekrup berpendingin air saat ini, Anda harus menggunakan pendingin cair untuk proyek baru Anda besok.
Logika yang lebih dalam adalah bahwa pendinginan cair tidak hanya menggantikan pendingin, tetapi seluruh struktur pendingin.
Struktur tradisionalnya adalah "Mesin Air Dingin → Air Pendingin → Pendingin Udara Presisi → udara dingin → chip" dengan rantai panjang, kehilangan tinggi, dan PUE tinggi. Struktur pendingin cair adalah "pelat dingin/perendaman → cairan → chip" dengan rantai pendek, kehilangan rendah, dan PUE rendah. Dalam struktur baru, pendingin sedang "dihilangkan pendinginannya" - menggunakan air pendingin bersuhu tinggi dan panel pendingin cair untuk menghilangkan panas secara langsung, sehingga sama sekali tidak menggunakan pendingin tradisional.
“Pendinginan cair akan menjadi tren berikutnya dalam kekuatan komputasi AI,” kata CEO Nvidia Jensen Huang dengan blak-blakan. “Di masa depan, air hangat bersuhu 45 derajat Celcius akan cukup untuk mendinginkan serpihan di atas 80 derajat Celcius tanpa memerlukan pendingin.”
Ini bukan saran, tapi kesimpulan.
Singkatnya: bukan "lebih baik", tetapi "perlu". Pasar pusat data pada tahun 2026 sedang mengalami proses eliminasi tanpa henti.
Kinerja pendingin sekrup berpendingin air belum hilang, dan 6,2 COP-nya telah menjadi puncak era berpendingin udara. Karena hukum fisika, chip AI tidak layak dibuat: kapasitas pembuangan panas udara dan air dingin tidak cukup untuk membuat chip AI.
Pendinginan cair bukanlah "pilihan yang lebih baik" namun "satu-satunya pilihan". Ketika MCU menggunakan lebih dari 20 juta kilowatt per tahun, ketika kebijakan mengharuskan PUE kurang dari 1,25, ketika Smart Computing Center 10MW menggunakan lebih dari 30 juta kilowatt per tahun, Anda tidak punya pilihan.
Dari pendingin sekrup berpendingin air, pendingin sekrup berpendingin air, hingga pendingin cair, teknologi pendingin pusat data telah dikembangkan selama lebih dari 60 tahun. Setiap iterasi didorong oleh tuntutan daya komputasi.
Namun kali ini, bukan tuntutan yang mendorongnya hingga batasnya, melainkan hukum fisika itu sendiri.
Era pendingin sekrup berpendingin air belum berakhir, namun masa keemasannya telah tiba. Dekade berikutnya adalah pendingin cair. Hal ini bukan karena pendinginan cair itu rumit, tetapi karena pendingin ulir berpendingin udara dan pendingin ulir berpendingin udara dan air telah benar-benar mencapai batasnya.