Kritische Komponenten in Rechenzentren sind knapp, was Möglichkeiten für die Herstellung von UQDs schafft

 

Mit dem Fortschreiten des Informationszeitalters und der zunehmenden Verbreitung neuer Technologien wie KI, IoT und intelligenten Fahrzeugen steigt die Nachfrage nach Rechenzentren rasant an. Server, die sich parallel zu Rechenzentren entwickeln, erfordern eine immer strengere Temperaturkontrolle, was den Einsatz von Flüssigkeitskühlung vorantreibt. Unter diesen ist UQD (Universal Quick Disconnect) zu einer der wichtigsten Komponenten in den Flüssigkeitskühlsystemen von KI-Servern geworden.

 

▲ Neue Technologien wie KI, IoT

 

Jüngste Marktberichte haben gezeigt, dass die Produktion von UQDs mit der rasant steigenden Nachfrage nicht Schritt halten konnte, was wiederum die Produktion von NVIDIA AI-Servern und Teslas xAI verlangsamt. Mit anderen Worten: Die Produktionskapazität dieser Produkte hängt vollständig von der Produktion von UQDs ab. Zufälligerweise sind viele chinesische Unternehmen seit Jahren stark im UQD-Bereich engagiert, was darauf hindeutet, dass sich Chancen für im Inland produzierte UQDs abzeichnen könnten.

 

 

I UQD-Mangel führt zu Preisanstieg, da Hersteller ihre Angebote einstellen

 

Im Jahr 2011 startete Facebook (jetzt Meta) zusammen mit Intel, Rackspace, Goldman Sachs und Arista Networks ein offenes Gemeinschaftsprojekt namens OCP (Open Compute Project). Ziel war es, die Entwicklung des Hardware-Ökosystems für Rechenzentren durch Open-Source-Hardware- und Software-Design voranzutreiben, die Effizienz zu verbessern und die Kosten zu senken.

 

Im Rahmen dieser Initiative schlug Intel die Entwicklung eines offenen Standards vor, der eine leckagefreie Schnellkupplungslösung für Flüssigkeitskühlsysteme in Rechenzentren bieten soll. Dieser Standard wird als UQD bezeichnet. Genauer gesagt handelt es sich bei UQD um eine Schnellkupplung für Flüssigkeitskühlsysteme, die für den Einsatz in Flüssigkeitskühlsystemen in Rechenzentren entwickelt wurde. Da immer mehr Steckverbinder den offenen Standards von OCP entsprechen, ist die Interoperabilität und Kompatibilität zwischen verschiedenen Anbietern sichergestellt, was Innovation und Standardisierung innerhalb der Branche fördert.

 

Gleichzeitig ist ein effektives Wärmemanagement von entscheidender Bedeutung, um den normalen Betrieb der Geräte aufrechtzuerhalten und ihre Lebensdauer zu verlängern. Herkömmliche Luftkühlungsmethoden reichen angesichts von Geräten mit hoher Leistungsdichte möglicherweise nicht mehr aus, sodass Flüssigkeitskühlung eine zunehmend bevorzugte Lösung ist.

 

Im Vergleich zu anderen Steckverbindern bietet UQD eine sichere, leckagefreie Verbindung, die eine Flüssigkeitskühlung mit hohem Durchfluss und geringem Widerstand unterstützt, was für den effizienten Betrieb und die Wartung von Rechenzentren von entscheidender Bedeutung ist. Es ist erwähnenswert, dass UQD-Steckverbinder Hot-Swapping unterstützen, d. h. sie können angeschlossen oder getrennt werden, ohne das System herunterzufahren – eine wichtige Funktion für Rechenzentren, die einen unterbrechungsfreien Betrieb rund um die Uhr erfordern.

 

▲ UQD-Schnellverschlusskupplung in Flüssigkeitskühlsystemen für Rechenzentren

 

Einem aktuellen Bericht von Digitimes zufolge kommt es jedoch aufgrund der knappen UQD-Versorgung bei flüssigkeitsgekühlten KI-Servern zu Lieferengpässen. So könnten die Blackwell GB200-Server von NVIDIA beispielsweise erst Ende 2024 oder 2025 in Massenproduktion gehen. Laut einem ODM-Serverunternehmen nimmt die Verbreitung der Flüssigkeitskühlung stetig zu, und mit der steigenden Zahl der Lieferungen von NVIDIAs Blackwell-Chips wird auch die Bereitschaft des Marktes zur Einführung der Flüssigkeitskühlung zunehmen.

 

▲ KI-Server

 

Derzeit kommen die meisten Mainstream-Anbieter auf dem Markt aus Europa und den Vereinigten Staaten, wie etwa Parker Hannifin (USA), CPC (USA), Eaton (USA), Festo (Deutschland), Stäubli (Schweiz), Danfoss (Dänemark) und CEJN (Schweden). Darüber hinaus expandieren große Steckverbinderhersteller in Taiwan, wie etwa Lotes, aktiv in diesen Bereich und haben bereits entsprechende Produktmuster eingereicht.

 

Da es bei der Flüssigkeitskühlung vor allem darum geht, Lecks zu vermeiden, sind die Anforderungen an die Verbindungselemente extrem hoch, was UQD zur Komponente in Flüssigkeitskühlsystemen mit der größten Versorgungsengpässe macht. Branchenkenner berichten, dass die meisten UQD-Hersteller über Patentschutz verfügen und mehrere Zertifizierungen einholen müssen, darunter CPO-Zertifizierung und Kundenzertifizierung, was alles Zeit in Anspruch nimmt. Die derzeitigen europäischen und amerikanischen Hersteller sind jedoch nicht bereit, ihre Produktion auszuweiten, was dazu führt, dass die UQD-Produktion zum größten Engpass bei der rasanten Entwicklung der Flüssigkeitskühlung wird.

 

Laut Charles Liang, dem Gründer von Supermicro, machte die Flüssigkeitskühlung in den letzten 30 Jahren nur 1 % des Servermarktes aus, aber er schätzt, dass die Durchdringungsrate bis 2025 auf 30 % steigen wird, was das rasante Wachstum der Flüssigkeitskühlung unterstreicht. Aufgrund der Produktknappheit liegt der aktuelle Marktpreis von UQDs bei rund 200-1000 RMB, ein Vielfaches der vorherigen Preise, und viele Hersteller haben ihre Angebote sogar ganz eingestellt.

 

 

II Große Chance für Steckverbinderhersteller

 

Aus Produktsicht ist ein UQD ein Flüssigkeitseinlass-/-auslassanschluss, der zum Verbinden von Verteiler und Kühlplatte verwendet wird. Normalerweise verfügen Verteiler und Server jeweils über einen UQD, die miteinander gepaart sind, wobei die technische Herausforderung hauptsächlich darin besteht, Leckagen zu verhindern. Im Allgemeinen entspricht die Anzahl der UQDs der Anzahl der Server im Verhältnis 1:1, was bedeutet, dass ein flüssigkeitsgekühlter Server mit einem Paar UQDs gepaart ist. Da in Zukunft immer mehr Hochleistungsserver ausgeliefert werden, wird die Verwendung von UQDs voraussichtlich weiter zunehmen. Laut RationalStat wird der UQD-Markt bis 2030 voraussichtlich 3,3 Milliarden US-Dollar erreichen.

 

Das Marktforschungsunternehmen Global Market Insights prognostiziert, dass der globale Markt für Flüssigkeitskühlungen in Rechenzentren von 2,1 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 12,2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wachsen wird. Viele Branchenexperten sind der Ansicht, dass der UQD-Markt voraussichtlich größer sein wird als der von CPO, und aufgrund seiner entscheidenden Rolle in Flüssigkeitskühlsystemen ist auch die Dringlichkeit seiner Marktnachfrage sehr hoch.

 

Die gute Nachricht ist, dass viele chinesische Unternehmen bereits begonnen haben, sich auf dem UQD-Markt zu etablieren. So hat Qiangrui Technology beispielsweise bereits 2022 ein UQD-Patent angemeldet. Laut der neuesten institutionellen Forschung hat das Unternehmen in den letzten Jahren ein rasantes Wachstum im Bereich der Prüfgeräte für Flüssigkeitskühlung verzeichnet.

 

Qiangrui Technology stellt Serverkunden testbezogene Vorrichtungen, Geräte und unterstützende Teile zur Verfügung. Der Preis für die Flüssigkeitskühlungs-Testgeräte des Unternehmens variiert je nach Funktionsanforderungen zwischen 200,000 und 500,000 RMB. Neben Testgeräten bietet das Unternehmen auch Schnellverbinder, Lade- und Entladeprodukte und anderes Zubehör für die Produktionslinie an.

 

Glenair hat kürzlich öffentlich erklärt, dass es sich dem Geschäft mit Server-Flüssigkeitskühlung verschrieben hat. Zu seinen Produkten gehören Server-Flüssigkeitskühlplatten, Flüssigkeitsanschlusskomponenten, verschiedene Modelle und verschiedene Wärmeaustauschformen von CDUs, Tanks und Wärmeaustauscheinheiten verschiedener Größen und Leistungsstufen. Zu den Kunden des Unternehmens zählen vor allem führende Internetunternehmen.

Invek ist außerdem einer der Anbieter von Lösungen für Flüssigkeitskühlsysteme, darunter UQDs für Flüssigkeitskühlsysteme.

 

Sie verfügen über Massenproduktionskapazitäten und haben sich auf dem Markt etabliert. Die UQD-, Verteiler-, Kühlplatten-, langlebigen Flüssigkeitskühlmittel- und Leckerkennungsprodukte von Invek in ihrer Coolinside-Flüssigkeitskühlungs-Komplettlösung wurden von einigen etablierten Computerchipherstellern und führenden Computerausrüstungsherstellern anerkannt, was zu groß angelegten Beschaffungsanwendungen führte.

 

Darüber hinaus bieten auch andere Unternehmen wie China Aviation Optical-Electrical Technology, Nuotong und JAZZ Terminal UQDs für Flüssigkeitskühlsysteme an. Offensichtlich beteiligen sich inländische Unternehmen aktiv an technologischen Innovationen im Bereich UQD-Steckverbinder, um internationale Standards wie OCP zu erfüllen.

 

Aus Sicht der Standards halten sich inländische Steckverbinder derzeit an einen einheitlichen Standard, während ausländische Steckverbinder hauptsächlich dem OCP-Standard folgen. Neben der Standardzertifizierung müssen sich die Hersteller auch einer Lieferantenüberprüfung unterziehen, was ein langwieriger Prozess ist. Laut den Beschaffungspraktiken von Serverunternehmen tendiert die Beschaffung selbst nach Erreichen einer einheitlichen Zertifizierung dazu, einen einzigen Lieferanten zu bevorzugen, während Steckverbinder mehrerer Lieferanten nur selten zum Einsatz kommen.

 

▲ OCP (Open Compute Project)

 

Daher könnten die Produktionskapazitätsbeschränkungen ausländischer Hersteller inländischen Anbietern eine entscheidende Chance bieten, in den globalen Servermarkt einzudringen. Dies könnte ihre Rentabilität kurzfristig deutlich steigern. Noch wichtiger ist jedoch, dass dieser UQD-Mangel für inländische Unternehmen, die in der Lage sind, schnell auf Marktveränderungen zu reagieren und qualitativ hochwertige UQD-Produkte zu liefern, eine Chance sein könnte, ihre Position auf dem Markt zu verbessern.

 

 

III Schlussfolgerung

 

Angesichts der rasanten Entwicklung der Flüssigkeitskühlungstechnologie in Rechenzentren und Hochleistungsrechnern, der daraus resultierenden hohen Nachfrage nach kritischen Komponenten wie UQDs und der zunehmenden Marktakzeptanz von Flüssigkeitskühlungslösungen können die Versorgungsprobleme bei UQD-Anschlüssen weiterhin Auswirkungen auf die Produktion und Lieferzyklen in verwandten Branchen haben. Dies stellt einen großen Vorteil für inländische Unternehmen dar, da es nicht nur kurzfristig potenziell die Rentabilität steigern kann, sondern auch dazu beiträgt, in China hergestellte UQDs auf die internationale Bühne zu bringen. Natürlich müssen diese Unternehmen auch die Produktqualität sicherstellen und gleichzeitig aktiv auf Marktveränderungen reagieren, um eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen.