新品發(fā)布 | AI重構(gòu)數(shù)據(jù)中心，GPU散熱如何破局？
繼OpenAI公司推出ChatGPT之后，DeepSeek-V3和R1兩款大模型再度在海內(nèi)外引發(fā)轟動(dòng)，AI技術(shù)創(chuàng)新和普惠應(yīng)用邁入新階段。隨著AI應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，其算力底座數(shù)據(jù)中心面臨全新挑戰(zhàn)，以滿(mǎn)足智算發(fā)展需求。數(shù)據(jù)中心架構(gòu)正加速向高密度、智能化和可持續(xù)方向演進(jìn)。作為其中的“高性能引擎”，AI服務(wù)器以其異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)、分布式擴(kuò)展等特性為智算提供了有力支撐，但更高的功率密度使得其搭載的GPU芯片等核心硬件的散熱問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻。高可靠、高性能的散熱解決方案已成為核心需求。
當(dāng)前，芯片散熱主要考慮外部系統(tǒng)散熱技術(shù)和導(dǎo)熱界面材料兩個(gè)方面。從外部系統(tǒng)來(lái)看，在功率密度上升和節(jié)能目標(biāo)的雙重倒逼下，AI發(fā)展正加速推動(dòng)液冷技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)冷成為制冷系統(tǒng)主流。其中，單板式液冷因節(jié)能優(yōu)勢(shì)更突出、技術(shù)更成熟，在液冷數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用達(dá)90%以上。從導(dǎo)熱界面材料來(lái)看，技術(shù)快速更新的應(yīng)用場(chǎng)景則對(duì)導(dǎo)熱界面材料提出了更嚴(yán)苛更全面的要求。
挑戰(zhàn)一
GPU在高性能計(jì)算中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，尤其是在深度學(xué)習(xí)、圖像處理等任務(wù)中熱量密度極高。其散熱設(shè)計(jì)功耗已超過(guò)800W，傳統(tǒng)有機(jī)硅體系的導(dǎo)熱材料難以滿(mǎn)足需求。
挑戰(zhàn)二
冷板式液冷等制冷系統(tǒng)帶來(lái)了更高的散熱效能，界面熱傳導(dǎo)效率則是決定性的“最后一毫米”戰(zhàn)場(chǎng)。在A(yíng)I服務(wù)器等0.1mm以下的低BLT應(yīng)用場(chǎng)景，需要導(dǎo)熱界面材料具備更低的熱阻和優(yōu)異的填隙能力以進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)效率。
挑戰(zhàn)三
既要“薄”，也要“穩(wěn)”。隨著芯片尺寸擴(kuò)展、單卡功率增高，熱應(yīng)力翹曲呈增大趨勢(shì)，加之?dāng)?shù)據(jù)中心不間斷運(yùn)行的長(zhǎng)期高溫環(huán)境，需要導(dǎo)熱界面材料具備優(yōu)異的的長(zhǎng)期可靠性，以解決日益突出的老化變干、pump out等問(wèn)題。
芯片翹曲擠壓導(dǎo)熱界面材料，材料內(nèi)聚力不足產(chǎn)生pump out
針對(duì)這一工況，泰吉諾創(chuàng)新研發(fā)超薄導(dǎo)熱界面材料Fill-TPM 800，專(zhuān)為大功率大尺寸場(chǎng)景帶來(lái)越來(lái)越大的翹曲問(wèn)題提供高可靠的TIM1.5導(dǎo)熱解決方案。Fill-TPM 800可在-40℃至125℃寬幅溫度區(qū)間實(shí)現(xiàn)超薄填充貼合、高效精準(zhǔn)導(dǎo)熱，同時(shí)具有極低的熱阻，特別適用于算力芯片、IGBT模組等應(yīng)用場(chǎng)景，在風(fēng)冷、冷板式液冷等制冷系統(tǒng)的裝配壓力下，均有著優(yōu)異的導(dǎo)熱性能表現(xiàn)。基于獨(dú)特的配方設(shè)計(jì)，F(xiàn)ill-TPM 800進(jìn)一步強(qiáng)化長(zhǎng)期可靠性，更高的內(nèi)聚力可有效防止因大尺寸芯片翹曲及面內(nèi)發(fā)熱不均所產(chǎn)生的pump out現(xiàn)象。
產(chǎn)品特點(diǎn)
極低熱阻，滿(mǎn)足增長(zhǎng)的散熱需求
低BLT應(yīng)用中，界面熱阻比起導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)散熱效率有著更大的影響。
Fill-TPM 800隨溫度的升高逐漸變軟，在較低壓力下可達(dá)到低BLT，并充分填充界面間隙，有效降低界面熱阻。在40psi下，F(xiàn)ill-TPM 800對(duì)比目前主流的高可靠性導(dǎo)熱材料石墨烯，具有明顯的熱阻優(yōu)勢(shì)，極低熱阻媲美高性能相變化材料與高端硅脂材料。
更高內(nèi)聚力，強(qiáng)化長(zhǎng)期可靠性
Fill-TPM 800采用非硅系基材，無(wú)硅污染。獨(dú)特配方設(shè)計(jì)使其具有更高的內(nèi)聚力及自修復(fù)能力，應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的老化變干、pump out等可靠性問(wèn)題。與同樣適用于超薄界面、有著極低熱阻的相變化材料、硅脂相比，F(xiàn)ill-TPM 800優(yōu)異的內(nèi)聚力使其在長(zhǎng)期表現(xiàn)上更為可靠。
柔韌自粘片材，易于操作和重工
Fill-TPM 800在室溫下具有柔軟的特性和表面自粘性，使其具有良好的施工性能和重工性，可以直接定位并粘貼在散熱器或芯片表面。可根據(jù)客戶(hù)需求，提供卷材、片材或者是裁切好的各種形狀及尺寸，以滿(mǎn)足不同應(yīng)用需求。
Fill-TPM 800在整個(gè)可靠性測(cè)試過(guò)程中熱阻表現(xiàn)穩(wěn)定， 在持續(xù)高溫，高低溫沖擊以及雙85測(cè)試條件下，F(xiàn)ill-TPM 800均能夠保持其初始的熱性能，沒(méi)有出現(xiàn)導(dǎo)熱性能下降的跡象。在抗垂流可靠性測(cè)試中，經(jīng)-40℃~+125℃溫沖1000次后，F(xiàn)ill-TPM 800沒(méi)有出現(xiàn)開(kāi)裂或下滑的情況，表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗下滑能力。
伴隨著AI技術(shù)的飛速發(fā)展，AI算力系統(tǒng)所面臨的散熱挑戰(zhàn)正加速升級(jí)。在液冷技術(shù)驅(qū)動(dòng)外部系統(tǒng)革新的同時(shí)，導(dǎo)熱界面材料端亟需更高性能的解決方案。泰吉諾Fill-TPM 800為冷板式液冷及風(fēng)冷系統(tǒng)帶來(lái)了全新高性能導(dǎo)熱解決方案；針對(duì)噴淋式、浸沒(méi)式，冷卻液與發(fā)熱器件直接接觸的場(chǎng)景，泰吉諾全面的液態(tài)金屬產(chǎn)品矩陣則帶來(lái)了多樣化選擇。未來(lái)，泰吉諾將在高效散熱、可靠性、環(huán)保性等方面持續(xù)突破，以創(chuàng)新導(dǎo)熱界面材料為智算發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力，助力全球智能化進(jìn)程。
