随着人工智能、大模型训练以及高性能计算需求增长,数据中心正在经历新一轮算力扩张。
相比传统服务器,AI服务器往往集成更多GPU、高性能CPU及专用加速芯片,整机功耗和机柜功率密度不断提高。面对快速增长的散热负荷,液冷技术正从部分高性能场景逐步走向规模化应用。
在液冷系统中,人们通常关注冷板、冷却液和流道设计,但热量传递链路中还有一个关键环节——导热界面材料(TIM)。
在主流Direct-to-Chip液冷架构中,热量传递路径通常为:
芯片 → TIM → 冷板 → 冷却液。
虽然芯片和冷板经过精密加工,但两者表面依然存在大量微观空隙。如果直接接触,空气会形成额外热阻,影响热量传递效率。
TIM的作用就是填充这些空隙,建立稳定的导热通路,让热量更顺畅地传递至冷板。
随着GPU功耗不断增加,TIM对整体散热效果的影响也越来越明显。对于高热流密度场景而言,界面热阻的细微变化,都可能影响最终散热表现。
与消费电子相比,AI服务器面临的工况更加复杂。
一方面,GPU长期处于高负载运行状态,需要持续处理大量热量;另一方面,数据中心通常全年运行,散热材料需要经受长期温度循环考验。

与此同时,冷板、芯片及结构件之间不可避免存在装配公差。如何在保证导热效率的同时适应不同间隙,也是热设计过程中需要考虑的问题。
因此,除了导热系数之外,材料的填充能力、界面适应性以及服役稳定性,也逐渐成为选型时的重要参考因素。
针对数据中心、AI服务器及高功率电子设备散热需求,美科泰构建了较为完整的导热界面材料产品体系,涵盖导热凝胶、导热硅脂及导热填缝剂等多种产品类型。
目前产品导热系数覆盖 2~15 W/(m·K),可适配不同热设计需求、装配公差及散热结构,为服务器、交换机、电源模块及其它高功率电子设备提供多样化的热管理方案。
以下产品为部分代表型号:
导热凝胶兼具流动性和填充能力,适用于GPU冷板、CPU冷板、交换机及电源模块等场景。
其中,MSI 1219导热系数可达 15 W/(m·K),MSI 1215导热系数达到 8 W/(m·K),可用于较高热流密度应用,为冷板与器件之间建立稳定的导热界面。
对于界面平整度较高的结构,导热硅脂能够形成更薄的导热层,从而降低界面热阻。
MSI 1101 和 MSI 1155 导热系数均达到 5.5 W/(m·K),适用于CPU、GPU、均热板及冷板等散热界面。
当器件与散热结构之间存在较大间隙时,导热填缝剂能够兼顾导热、绝缘及间隙补偿功能。
MSI 1210 导热系数超过 10 W/(m·K),适用于服务器电源模块、功率器件等需要同时考虑导热与电气绝缘的应用场景。
除了文中介绍的代表产品外,美科泰还可根据不同应用场景提供多种导热系数、厚度控制(BLT)及流变特性的TIM解决方案,以满足从精密芯片界面到大间隙散热结构的差异化需求。
针对液冷服务器、AI计算平台、数据中心电源及网络设备等应用,美科泰可结合具体结构设计与工艺条件,为客户提供材料选型及应用支持。
液冷技术的发展,不只是冷却方式的变化,也推动着热管理设计向更精细的方向演进。
从芯片到冷板,看似只有薄薄一层TIM,却承担着热量传递的重要任务。随着算力密度不断提高,导热界面的设计和材料选择,也正成为影响系统散热效率的重要因素之一。
美科泰基于材料与工艺应用经验,持续完善高导热界面材料产品布局,为数据中心、AI服务器及先进电子设备提供更加高效、稳定的热管理解决方案,助力客户应对不断增长的散热挑战。
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