近期,一家券商发了一期关于液冷的专题研报,标题为《光通信液冷:光互联速率跃迁下的散热新方向》。这次主角不再是服务器机柜,而是比手掌心还小的光模块。
为什么光模块过去不用液冷?
光模块是数据中心里负责电信号与光信号转换的器件。长期以来,它的散热靠的是金属外壳 以及交换机里的风冷笼子就足够。
因为过去的模块功耗低。速率升到400G时,一只光模块的功耗才十几瓦,风冷轻松应付。
情况从800G开始变了:模块功耗跳到25至30瓦,1.6T、3.2T可能超过50瓦,而传统风冷的极限大约在35瓦。功耗翻倍,外壳尺寸却没变大,光模块内部的局部温度可比外壳高出30到50℃。
麻烦在于,里面的核心器件恰恰怕热:激光器、调制器、驱动芯片、DSP对温度都很敏感。高温会让激光器波长漂移、效率下降、寿命缩短,在长距离高速传输中还容易引入串扰。CPO时代,光芯片和交换芯片贴在一起,热量互相传导,问题更突出。
风冷不够用了,这才轮到液冷出场。注意,是"光模块开始需要",不是"数据中心开始需要"。
散热具体怎么实现?绕不开两个关键部件:
VC均热板,可以理解成一块贴在光模块内部发热核心(DSP芯片、激光器)上的高效导热板。它内部有真空腔和毛细结构,能把局部高温快速"摊平"到整个板面,避免热点过热,手机、电脑里早就在用类似技术。
液冷Cage,则像是光模块的“家”。光模块插在交换机上的金属笼子叫Cage,相当于在笼子上方或内部接上冷板,冷却液贴着模块把热带走。
液冷的技术路线的推进大致是:800G时代VC均热板小范围试点 → 1.6T时代模块内VC普及、交换机笼子端开始导入液冷方案(部分低功耗短距模块仍可风冷) → 3.2T之后VC成为标配,甚至走向"即插即冷"的主动式液冷。
一个标志性事件是2025年阿里发布了1.6T OSFP液冷Cage标准。海外厂商如Ciena则在探索直插式方案:光模块插进交换机的瞬间,电气和液冷连接同步完成。
据机构测算显示,2027年光模块VC加Cage的散热市场规模有望超过305亿元,同比增长约254%。拆分来看:
光模块VC(均热板)市场约50.3亿元,同比增长约257%;
光模块液冷Cage市场约125亿元,同比增幅高达约776%。
液冷Cage弹性更大的原因很直白:一是光模块出货量在涨;二是液冷渗透率在涨;三是单口价格涨,液冷Cage的单口价约为传统风冷方案的3倍。量价齐升,弹性自然大。
当然也要看到,光模块液冷目前整体尚处在验证导入阶段,VC 均热板、液冷 Cage 的良率、可靠性、整机改造成本仍有待大规模实战检验。
高增长的市场测算,是建立在 1.6T 及以上光模块快速渗透的前提假设之上。最终能不能大规模落地,既要看算力需求的景气度,也取决于产业链成本下降与多技术路线的博弈结果。