Охлаждение вычислительных систем для ИИ: как нитрид алюминия справляется с чипами, работающими на киловаттном уровне.

Почему сферическая форма?

Сферический наполнитель из нитрида алюминияОбладает превосходной текучестью и плотностью упаковки, что позволяет загружать его в больших объемах в силиконовые масла, гели и другие матрицы для образования плотных теплопроводящих сетей. Благодаря систематическому подходу Конструкция градиента частиц AlN—Смешивание частиц разного размера — более мелкие порошки заполняют пустоты между более крупными зернами. Такой подход улучшает теплопроводность, одновременно обеспечивая баланс между технологичностью и реологией. Лабораторные исследования показали, что в высоконаполненных композитах на основе силиконового масла с оптимизированным гранулометрическим составом содержание AlN может превышать 90 мас.%, что позволяет увеличить объемную теплопроводность до более чем 10 Вт/(м·К).

В современных приложениях TIM-технологий предельные значения производительности значительно различаются в зависимости от типа матрицы:

Термопрокладки на основе силиконового масла, не требующие затвердевания (пастообразные прокладки на масляной основе):​ Использование высоковязкого силиконового масла в качестве основы, в сочетании с Наполнитель из нитрида алюминия (AlN) для термогеля​ Благодаря гибридной технологии на основе оксида алюминия, содержание наполнителя может быть существенно увеличено. Лабораторные данные показывают, что при содержании гибрида AlN и Al₂O₃ 87–88 об.% теплопроводность силиконовой смазки может достигать 9,7–13,1 Вт/(м·К). Некоторые коммерческие неполимеризующиеся прокладки, предназначенные для промышленного и высокомощного применения, заявляют о теплопроводности, превышающей 10 Вт/(м·К). (Примечание: условия испытаний различаются у разных производителей; эти значения приведены для справки и должны быть подтверждены фактическими характеристиками применения.) Эти продукты достигают повышенных тепловых характеристик за счет некоторой потери устойчивости к вытеканию масла в долгосрочной перспективе и механической упругости.

Термопрокладки на основе силиконовой резины: из-за гибкости сшитой полимерной сетки содержание AlN обычно ограничивается 50–70 мас.%. Хотя Наполнитель из нитрида алюминия (AlN) для термопрокладкиХотя теплопроводность может значительно повысить производительность, коммерческие продукты, как правило, обладают теплопроводностью в диапазоне 3–7 Вт/(м·К) (обычно 3–5 Вт/(м·К)), и лишь немногие высококачественные составы приближаются к 8 Вт/(м·К). Эта категория остается основным выбором для серверных и автомобильных приложений благодаря своей превосходной устойчивости к остаточной деформации при сжатии и долговременной надежности.

Наполнитель из нитрида алюминия (AlN) для термогеляВ настоящее время широко используется в серверах для искусственного интеллекта в качестве термоинтерфейсной мембраны между чипами и радиаторами. Благодаря оптимизированным составам, обеспечивается высокое качество. термоинтерфейсный материал на основе нитрида алюминия​можно достичь объемной теплопроводности 8–10 Вт/(м·К), что позволяет быстро отводить тепло от вычислительных кристаллов. Кроме того, исследовательские группы изучают гибридные концепции, сочетающие жидкий металл с теплопроводящими материалами на основе нитрида алюминия, как потенциальное направление для будущих устройств мощностью более киловатта, хотя такие подходы пока остаются преимущественно на лабораторной стадии.

В области управления тепловыми процессами для микросхем драйверов в оптических модулях и радиочастотных устройствах, AlN-наполнитель для термоинтерфейсной пленки силовых модулейОн играет не менее важную роль, максимизируя эффективность теплопередачи в ограниченных зонах контакта для обеспечения целостности сигнала и стабильности работы. Между тем, в сборках, требующих многократного обслуживания или доработки, наполнитель из нитрида алюминия для тепловых прокладок продолжает оставаться важным элементом, обеспечивающим надежные и высокоэффективные тепловые интерфейсы в конструкциях на основе силиконовой резины.

Технологии наполнителей из нитрида алюминия (AlN) уже используются в широком спектре применений, включая антенные модули базовых станций 5G, силовые модули на базе IGBT и серверы для гипермасштабных центров обработки данных. По данным Grand View Research, объем мирового рынка наполнителей из нитрида алюминия в 2024 году оценивался примерно в 190 миллионов долларов и, по прогнозам, будет расти со среднегодовым темпом роста (CAGR) в 6,4% до 2030 года. По мере дальнейшего роста удельной мощности вычислительных систем, потенциальный рынок высокоэффективных тепловых наполнителей из AlN готов к устойчивому и быстрому росту.

Компания Xiamen Juci специализируется на производстве высокочистого порошка AlN, гранул AlN, теплопроводящих наполнителей и керамики AlN — продукции, которая неизменно получает признание и положительные отзывы от клиентов по всему миру. Если у вас возникнут какие-либо вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Контактное лицо: Дженни Цинь / 진현혜 

Телефон: +86 151-5177-8700

Идентификатор WeChat: JENNY-8866

Xiamen Juci Technology Co., Ltd.

Электронная почта: qinxianhui@chinajuci.com

Вебсайт: www.jucialnglobal.com