การพัฒนาอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ AI กําลังผลักดันโปรเซสเซอร์ไปสู่การใช้พลังงานที่สูงขึ้นและความหนาแน่นของกระแสความร้อนที่สูงขึ้นในขณะที่การคํานวณที่ใช้จีพียู (GPU) จะมีความสําคัญมากขึ้นสําหรับการฝึกอบรมและการสรุปของ AI, การจัดการความร้อนไม่ได้เป็นเพียงแค่เรื่องของการเลือกที่ระบายความร้อนขนาดใหญ่อินเตอร์เฟซทางความร้อนระหว่างแหล่งความร้อนและโครงสร้างปรับปรุงความเย็นสามารถมีผลกระทบที่สําคัญต่อผลงานของระบบโดยรวม.

สําหรับเซอร์เวอร์ AI ความหนาแน่นสูง ส่วนประกอบที่แตกต่างกันสร้างระดับความร้อนที่แตกต่างกัน และมีกณิตศาสตร์อินเตอร์เฟซที่แตกต่างกัน แพ็คเกจ GPU และ CPU อาจต้องการความต้านทานความร้อนที่ต่ํามากขณะที่ความจําและส่วนประกอบช่วยอาจต้องการวัสดุบางและสอดคล้ององค์ประกอบพลังงาน PCB อาจต้องการทั้งความสามารถในการนําไฟฟ้าและการกันไฟฟ้า ในขณะที่โครงสร้างระดับระบบอาจได้รับประโยชน์จากการกระจายความร้อนด้านข้าง

กรณีลูกค้าตัวนี้แสดงว่าการผสมผสานTIM โลหะเหลว วัสดุเปลี่ยนเฟส แพ๊ดความร้อน และวัสดุผิวหน้าความร้อนที่ใช้แกรเฟนสามารถใช้ในการสร้างกลยุทธ์การจัดการความร้อนหลายระดับ สําหรับระบบคอมพิวเตอร์ AI ความหนาแน่นสูง

เซอร์เวอร์ AI ที่ทันสมัยบูรณาการ GPU ที่มีความสามารถสูงหลายตัว CPU เครื่องจํา องค์ประกอบพลังงาน และองค์ประกอบที่ผลิตความร้อนอื่นๆ ลงในพื้นที่ที่คอมพัคต์

ซึ่งทําให้เกิดปัญหาด้านความร้อนหลายอย่าง

โปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสร้างความร้อนที่มุ่งมั่นในพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็ก เมื่อการบริโภคพลังงาน GPU เพิ่มขึ้นความต้านทานทางความร้อนระหว่างชิปและโครงสร้างการเย็นกลายเป็นสําคัญมากขึ้น.

แม้กระทั่งเมื่อแผ่นเย็นหรือระบายความร้อนมีความสามารถในการเย็นที่เพียงพอ การออกแบบอินเตอร์เฟซที่ไม่ดี สามารถจํากัดการถ่ายทอดความร้อนได้

สถาปัตยกรรมเซอร์เวอร์ AI มีองค์ประกอบที่มีความสูงของแพคเกจและจีโอเมตรีพื้นผิวที่แตกต่างกันเพิ่มความต้านทานทางความร้อน.

ฉะนั้น TIM ต้องให้ความสอดคล้องเพียงพอและปิดช่องว่างโดยไม่นําความหนาของวัสดุที่ไม่จําเป็นเข้ามา

องค์ประกอบพลังงานและ PCB กลุ่มอาจต้องจัดการความร้อนในขณะที่รักษาความเหงาไฟฟ้า วัสดุที่มีการนําความร้อนสูงเพียงลําพังอาจไม่เพียงพอ

ความสอดคล้องทางกล การทํางานในการบดความหนาแน่น วิธีการประกอบ และคุณสมบัติแบบดียิเลคทริกอาจต้องพิจารณาด้วย

กรุงเทพมหานคร (มหาดไทย)หรือโครงสร้างความร้อนอื่น ๆ.

ซึ่งทําให้การกระจายความร้อน เป็นส่วนสําคัญของการออกแบบความร้อนของเซอร์เวอร์ AI

แทนที่จะใช้ TIM สําหรับแต่ละองค์ประกอบ โครงการได้นํามาใช้กลยุทธ์วัสดุเฉพาะการใช้งาน

อินเตอร์เฟซความร้อนแต่ละชิ้นถูกประเมินตามการผลิตความร้อน, ช่องว่างอินเตอร์เฟส, เป้าหมายความต้านทานความร้อน, ความต้องการทางกล, และความต้องการไฟฟ้า

สถาปัตยกรรมที่เกิดขึ้นรวมเทคโนโลยี TIM ที่แตกต่างกันสี่อย่าง:

แนวทางนี้ทําให้วัสดุแต่ละชนิดสามารถทําหน้าที่ที่เหมาะสมที่สุด

GPU และ CPU เป็นส่วนหนึ่งของส่วนประกอบที่ต้องการความร้อนมากที่สุดในเซอร์เวอร์ AI

สําหรับอินเตอร์เฟซเหล่านี้ เป้าหมายหลักคือการลดความต้านทานทางความร้อนระหว่างพัสดุครึ่งตัวนําและโครงสร้างการเย็นให้น้อยที่สุด

โครงการใช้ TIG78 ซีรีส์โลหะเหลว TIM สําหรับอินเตอร์เฟซพลังงานสูง

ตามข้อมูลกรณีที่นํามา

• อุปกรณ์ประกอบไฟฟ้า78 W/m·K

• ความต้านทานทางความร้อนที่รายงานได้ต่ํามากถึง0.02 °C·in2/W

• ระยะอุณหภูมิการทํางาน-45°C ถึง 200°C

การผสมผสานของความสามารถในการนําความร้อนที่สูงและอุปสรรคความร้อนที่รายงานได้ต่ํา ช่วยในการกําหนดเส้นทางการถ่ายทอดความร้อนที่มีประสิทธิภาพจากโปรเซสเซอร์ไปยังหอบหรือโครงสร้างเย็น

TIM โลหะเหลวสามารถเป็นที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานพลังงานสูงที่ทุกการเพิ่มขึ้นของความต้านทานความร้อนของอินเตอร์เฟสมีความสําคัญ

อย่างไรก็ตาม, วิศวกรยังต้องพิจารณาการแยกทางไฟฟ้า, ความเข้ากันของวัสดุ, กระบวนการใช้งาน, การปกป้อง, และความน่าเชื่อถือระยะยาวเมื่อออกแบบอินเตอร์เฟซโลหะเหลว.

ไม่ใช่ทุกอินเตอร์เฟซทางอุณหภูมิในเซอร์เวอร์ AI ที่ต้องการความต้านทานทางอุณหภูมิที่ต่ํามากที่เกี่ยวข้องกับโลหะเหลว

ความจําและองค์ประกอบช่วยมักมีความต้องการทางความร้อนที่แตกต่างกัน และอาจได้ประโยชน์จากวัสดุอินเตอร์เฟซบางมากที่สามารถสอดคล้องกับพื้นผิวการจับคู่

วัสดุการเปลี่ยนระยะ TIC800 ถูกเลือกสําหรับการใช้งานเหล่านี้

รายละเอียดที่นําเสนอประกอบด้วย:

• ความสามารถในการนําไฟ:5.0 W/m·K

• ระยะความหนา:0.102?? 0.305 มิลลิเมตร

ระหว่างการทํางาน พฤติกรรมการเปลี่ยนระยะทําให้วัสดุสามารถสอดคล้องกับอินเตอร์เฟสภายใต้สภาพที่เหมาะสม ช่วยลดช่องว่างอากาศที่เล็กน้อยลง

สําหรับสถาปัตยกรรมเซอร์เวอร์ AI ที่คอมแพคต์ อินเตอร์เฟสการเปลี่ยนแปลงระยะบางสามารถให้ความสมดุลทางปฏิบัติระหว่างผลงานทางอุณหภูมิ ความสอดคล้องกับอินเตอร์เฟส และการบูรณาการระดับแพคเกจ

ความต้องการในการจัดการทางความร้อนแตกต่างกันเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์พลังงานและองค์ประกอบ PCB

พื้นที่เหล่านี้อาจมีพื้นผิวที่ไม่เรียบร้อยหรือความสูงของส่วนประกอบแตกต่างกัน และอาจต้องมีการกันไฟฟ้าด้วย

สําหรับการใช้งานเหล่านี้ใช้ TIF800TU-16W thermal pad

ข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่นํามารายงานว่า:

• ความสามารถในการนําไฟ:16 W/m·K

• ความแข็ง:45 ริมชายฝั่ง 00

• ตัวเลือกความหนา:0.5 ละ 5.0 มิลลิเมตร

• คุณสมบัติการกันความร้อนและไฟฟ้า

เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะเหลว แพดความร้อนให้บริการอินเตอร์เฟซภาวะแข็งที่สะดวกสบายกว่าสําหรับการใช้งานที่การเติมช่องว่าง, ความสอดคล้องทางกล, ความคุ้มกันและประสิทธิภาพการประกอบที่สําคัญ.

ความสามารถในการเลือกความหนาที่แตกต่างกันยังทําให้วัสดุสามารถรองรับช่องว่างที่แตกต่างกันจากส่วนประกอบไปยัง heatsink

การบริหารความร้อนที่อินเตอร์เฟซชิป-สูตรระบายความร้อน เป็นเพียงส่วนหนึ่งของความท้าทายทางความร้อน

ในระบบ AI ความหนาแน่นสูง ความร้อนในท้องถิ่นยังสามารถสะสมอยู่ในอ่างเก็บความร้อน โครงสร้างชัสซี่ และส่วนอื่น ๆ ของเส้นทางความร้อนได้

สําหรับการใช้งานเหล่านี้ วัสดุอัตราการเชื่อมต่อทางอุณหภูมิบนพื้นฐานของกราเฟนสามารถให้ฟังก์ชันการกระจายความร้อนเพิ่มเติม

ข้อมูลโครงการที่นําเสนอรายงานถึงความสามารถในการนําไฟในระนาบสูงถึง:

130 W/m·K

เป้าหมายหลักไม่ใช่แค่การถ่ายทอดความร้อนตั้งทางตรงผ่านอินเตอร์เฟซ แทนที่ความสามารถในการนําความร้อนในระนาบที่สูงจะช่วยกระจายความร้อนในพื้นที่ที่ใหญ่กว่า

การใช้งานที่เป็นไปได้ประกอบด้วย:

• แผ่นพื้นที่ระบายความร้อน

• การแพร่กระจายความร้อนของหม้อ

• ระบบ Multi-GPU

• การบริหารแฮตสปอตในพื้นที่

• การปรับอุณหภูมิ

เนื่องจากวัสดุร้อนที่ใช้แกรเฟน สามารถแสดงพฤติกรรมความร้อนแบบ anisotropicวิศวกรควรประเมินผลการทํางานของความร้อนทั้งในระนาบและผ่านระนาบ ตามทิศทางการไหลของความร้อนจริง.

ความผิดพลาดที่พบบ่อยในการออกแบบความร้อน คือการเลือก TIM โดยพิจารณาเฉพาะความสามารถในการนําความร้อนของมัน

ในความเป็นจริง ความสามารถทางความร้อน ขึ้นอยู่กับการใช้งานของอินเตอร์เฟซทั้งหมด

ตัวอย่างเช่น วัสดุที่มีความสามารถในการนําความร้อนสูงสุดอาจไม่ใช่ทางเลือกที่ดีที่สุด หากการใช้งานต้องการ

• การเติมช่องว่างขนาดใหญ่

• การกันไฟฟ้า

• ความสามารถในการบดสูง

• การประกอบง่าย

• ความสอดคล้องพื้นที่ที่ซับซ้อน

• การจัดส่งอัตโนมัติ

• ความเครียดทางกลต่ํา

ในทางตรงกันข้าม แพ๊ดความร้อนที่มีความสามารถในการนําความร้อนที่ปานกลางอาจเหมาะสมกว่าสําหรับองค์ประกอบพลังงาน PCB หากการแยกไฟฟ้าและการชําระค่าช่องว่างเป็นสิ่งสําคัญ

ดังนั้นกระบวนการคัดเลือกควรเริ่มจากความต้องการของอินเตอร์เฟซทางความร้อน, แทนที่จะแค่ถามว่า TIM มีค่า W/m·K ที่สูงที่สุด

กลยุทธ์การคัดเลือกที่เรียบง่ายสําหรับการจัดการความร้อนของ AI Server คือ

พิจารณา TIM ความต้านทานต่ํา เช่นโลหะเหลวเมื่อการใช้งานรองรับสภาพไฟฟ้า, เครื่องจักรกล, ความสอดคล้องและความน่าเชื่อถือที่ต้องการ

วัสดุเปลี่ยนเฟสสามารถให้บริการอินเตอร์เฟซบางและสอดคล้องได้สําหรับช่องว่างที่ควบคุมได้

แพดความร้อนสามารถให้บริการผสมผสานการถ่ายทอดความร้อน การกันไฟฟ้า การเติมช่องว่าง และความสอดคล้องทางกล

วัสดุอินเตอร์เฟียร์ความร้อนที่ใช้แกรเฟน สามารถช่วยกระจายความร้อนทางด้านและลดความถี่ของอุณหภูมิ

นี่คือการสร้างสถาปัตยกรรมความร้อน ซึ่งวัสดุแต่ละชนิดมีบทบาทที่กําหนดไว้อย่างชัดเจน

ตามวัสดุโครงการที่จัดส่งแล้ว การแก้ไขการจัดการความร้อนถูกประเมินใน AI Server และการใช้งานศูนย์คอมพิวเตอร์ที่ฉลาด

โครงการเซอร์เวอร์ AI สําหรับผู้ให้บริการบริการเมฆ

อุณหภูมิชิป: 88°C → 65°C

เอกสารในกรณีเดียวกันรายงานว่าการปรับปรุงผลการทํางานของคอมพิวเตอร์ 28%.

ในโครงการออนไลน์ออนไลน์ออนไลน์ออนไลน์อีกโครงการหนึ่ง

PUE: 1.42 → 108

วัสดุโครงการยังรายงานการประหยัดไฟฟ้าประจําปีมากกว่า5 ล้าน kWh.

สําหรับเซอร์เวอร์ AI ที่มีความสามารถสูงที่พัฒนาเอง เอกสารกรณีที่นํามารายงานว่า

• 10,000 ชั่วโมงของการทํางานต่อเนื่อง

• อุณหภูมิ≤ ± 2°C

• ไม่มีการแจ้งความผิดพลาด

จํานวนนี้ควรตรวจสอบกับสภาพการทดสอบที่ใช้งาน รายงานการทดสอบ การอนุมัติจากลูกค้า และรายละเอียดสินค้าสุดท้าย ก่อนการตีพิมพ์ภายนอก

บทเรียนสําคัญที่สุดจากโครงการนี้คือ การจัดการความร้อนของเซอร์เวอร์ AI ต้องพิจารณาเป็นเส้นทางความร้อนที่สมบูรณ์แบบ

ระบบเย็นมีมากกว่า GPU และแผ่นเย็น

ยังรวมถึง:

อะไหล่ครึ่งตัวนํา → TIM → เครื่องกระจายความร้อน / แผ่นเย็น → ช่องลดความร้อน → หมากรุก → ระบบเย็น

ความต้านทานทางความร้อนที่สําคัญใด ๆ ภายในเส้นทางนี้สามารถส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิระบบสุดท้าย

นี่คือเหตุผลที่เทคโนโลยี TIM ที่แตกต่างกันสามารถทํางานร่วมกันภายในเซอร์เวอร์เดียวกัน

โลหะเหลวสามารถลดความต้านทานทางความร้อนได้ในอินเตอร์เฟซชิปพลังงานสูง

วัสดุเปลี่ยนเฟสสามารถให้บริการอินเตอร์เฟซบางและเข้ากันได้

แป๊ดความร้อนสามารถรองรับช่องว่างที่ใหญ่ขึ้นได้ ขณะที่ยังให้ความคุ้มกันไฟฟ้า

วัสดุที่ใช้กราเฟนสามารถกระจายความร้อนได้ทางด้าน และช่วยให้อุณหภูมิเป็นแบบเดียวกัน

รวมกัน เทคโนโลยีเหล่านี้ให้วิธีการที่ยืดหยุ่นมากขึ้นในการจัดการความร้อนของเซอร์เวอร์ AI ความหนาแน่นสูง

กลยุทธ์ความร้อนหลายวัสดุที่มีการออกแบบอย่างถูกต้องสามารถให้ประโยชน์หลายอย่าง:

• ความต้านทานทางความร้อนในส่วนล่างของอินเตอร์เฟซ

• การชําระค่าตอบแทนช่องว่างที่ดีกว่า

• การ ปลอดภัย ทาง ไฟฟ้า ที่ ดี ขึ้น

• การ ปรับปรุง ความ ชัดเจน ของ อุณหภูมิ

• ความยืดหยุ่นในการออกแบบมากขึ้น

ในขณะที่เซอร์เวอร์ AI เริ่มพัฒนาไปสู่ ความหนาแน่นของพลังงาน GPU ที่สูงกว่าวัสดุอินเตอร์เฟซความร้อนจะเล่นบทบาทที่สําคัญมากขึ้นในการรักษาผลงานคอมพิวเตอร์และความน่าเชื่อถือของระบบ.

ที่สําคัญไม่ใช่แค่การเลือก TIM ที่มีความสามารถในการนําความร้อนสูงที่สุด

การแก้ไขการจัดการความร้อนที่ประสบความสําเร็จต้องพิจารณาการรวมรวมอย่างสมบูรณ์แบบของ:

การนําไฟฟ้า + ความต้านทานไฟฟ้า + ช่องว่าง + การดัน + การกันไฟฟ้า + กระบวนการประกอบ + ความน่าเชื่อถือ

ในโครงการลูกค้านี้TIM โลหะเหลว วัสดุเปลี่ยนเฟส แพ๊ดความร้อนที่มีความสามารถในการขับเคลื่อนความร้อนสูง และวัสดุผิวหน้าความร้อนที่มีพื้นฐานแกรเฟนใช้ในการแก้ไขอินเตอร์เฟซความร้อนที่แตกต่างกัน ผ่านเซอร์เวอร์ AI ความหนาแน่นสูง

แนวทางเฉพาะการใช้งานนี้ ให้ช่องทางยืดหยุ่นในการจัดการทั้งจุดร้อนระดับชิปและการกระจายความร้อนระดับระบบ, สนับสนุนการพัฒนาพื้นฐานคอมพิวเตอร์ AI ที่มีความสามารถสูงต่อเนื่อง

ไม่มี TIM ที่ดีที่สุดทั่วไป สําหรับ GPU ที่มีพลังงานสูงกับอินเตอร์เฟซในการเย็น วัสดุที่มีความทนทานทางความร้อนต่ํา เช่นโลหะเหลวอาจถูกพิจารณาเมื่อการใช้งานตอบสนองความต้องการไฟฟ้าเครื่องจักรกลสภาพความเข้ากันและความน่าเชื่อถือ

แพ๊ดความร้อนยังคงมีประโยชน์สําหรับอินเตอร์เฟซที่ต้องการการเติมช่องว่าง, การกันไฟฟ้า, ความสอดคล้องทางกล, และการประกอบที่สะดวกพวกมันเหมาะสําหรับ PCB และส่วนประกอบพลังงาน.

วัสดุเปลี่ยนเฟสสามารถให้บริการกับอินเตอร์เฟซบางในขณะที่ปรับปรุงความสอดคล้องกับพื้นผิวการจับคู่ภายใต้สภาพการทํางานที่เหมาะสมมันสามารถเป็นประโยชน์สําหรับความจําและอินเตอร์เฟซส่วนประกอบที่คอมแพคต์อื่น ๆ.

วัสดุอินเตอร์เฟซความร้อนบนพื้นฐานของกราเฟนสามารถใช้ในการกระจายความร้อนด้านและการปรับอุณหภูมิความสามารถในการนําความร้อนในระนาบที่สูงของพวกเขาทําให้พวกเขาน่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการจัดการจุดร้อนและการกระจายความร้อนระดับระบบ.

ความหนาของ TIM ควรขึ้นอยู่กับช่องว่างอินเตอร์เฟซที่แท้จริง ความอดทนของส่วนประกอบ ความต้องการในการบด และช่วงการใช้งานที่แนะนําของผู้ผลิตขณะที่ความหนาเกินจะเพิ่มความต้านทานความร้อน.

ใช่ สารประกอบที่แตกต่างกัน มีความต้องการทางอุณหภูมิและกลไกที่แตกต่างกัน กลยุทธ์หลาย TIM สามารถรวมโลหะเหลว วัสดุการเปลี่ยนแปลงระยะและวัสดุที่ใช้แกรเฟนในส่วนที่แตกต่างกันของสถาปัตยกรรมความร้อนเดียวกัน.

ZIITEK จําหน่ายเทคโนโลยีอินเตอร์เฟซความร้อนหลายอย่าง และสามารถประเมินการเลือก TIM โดยใช้การนําไฟฟ้า, ความต้านทานความร้อน, ช่องว่าง, ความแข็ง, การกันไฟฟ้า, กระบวนการประกอบอุณหภูมิการทํางานและความน่าเชื่อถือ