Khi nhu cầu về trí tuệ nhân tạo, đào tạo mô hình lớn và tính toán hiệu suất cao tăng lên, các trung tâm dữ liệu đang trải qua một vòng mở rộng năng lực tính toán mới.
So với các máy chủ truyền thống, các máy chủ AI thường tích hợp nhiều GPU hơn, CPU hiệu suất cao và chip tăng tốc chuyên dụng, và mức tiêu thụ điện năng của toàn bộ máy và mật độ điện năng của tủ tiếp tục tăng. Đối mặt với tải tiêu tán nhiệt tăng nhanh, công nghệ làm mát bằng chất lỏng đang dần chuyển từ một số kịch bản hiệu suất cao sang ứng dụng quy mô lớn.
Trong hệ thống làm mát bằng chất lỏng, mọi người thường tập trung vào thiết kế tấm lạnh, chất làm mát và kênh dòng chảy, nhưng có một liên kết quan trọng khác trong liên kết truyền nhiệt -Vật liệu giao diện nhiệt (TIM).
Trong kiến trúc làm mát chất lỏng trực tiếp đến chip chính, đường truyền nhiệt thường là:
Chip TIM Cold plate Coolant.
Mặc dù chip và tấm lạnh được xử lý chính xác, vẫn còn một số lượng lớn các lỗ rỗng vi mô trên bề mặt của cả hai. Nếu tiếp xúc trực tiếp, không khí sẽ tạo thêm sức cản nhiệt, ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt.
Chức năng của TIM là lấp đầy các khoảng trống này và thiết lập một đường dẫn nhiệt ổn định để cho phép nhiệt được truyền đến tấm lạnh trơn tru hơn.
Khi mức tiêu thụ điện năng GPU tiếp tục tăng, tác động của TIM đối với hiệu ứng làm mát tổng thể đang ngày càng rõ ràng. Đối với các kịch bản mật độ thông lượng nhiệt cao, những thay đổi tinh tế về điện trở nhiệt giao diện có thể ảnh hưởng đến hiệu suất tản nhiệt cuối cùng.
So với các thiết bị điện tử tiêu dùng, các máy chủ AI phải đối mặt với các điều kiện làm việc phức tạp hơn.
Một mặt, GPU hoạt động dưới tải cao trong một thời gian dài và cần xử lý liên tục một lượng lớn nhiệt; mặt khác, các trung tâm dữ liệu thường hoạt động quanh năm, và vật liệu tản nhiệt cần phải chịu được chu kỳ nhiệt độ dài hạn.

Đồng thời, có những dung sai lắp ráp không thể tránh khỏi giữa các tấm lạnh, chip và các bộ phận kết cấu. Làm thế nào để thích ứng với các khoảng trống khác nhau trong khi vẫn đảm bảo hiệu quả dẫn nhiệt cũng là một vấn đề cần được xem xét trong quá trình thiết kế nhiệt.
Do đó, ngoài độ dẫn nhiệt, khả năng lấp đầy, khả năng thích ứng giao diện và độ ổn định dịch vụ của vật liệu đã dần trở thành các yếu tố tham chiếu quan trọng trong lựa chọn mô hình.
Để đáp ứng nhu cầu làm mát của các trung tâm dữ liệu, máy chủ AI và thiết bị điện tử công suất cao, MCOTI đã xây dựng một hệ thống sản phẩm tương đối hoàn chỉnh của vật liệu giao diện nhiệt.Che phủ các loại sản phẩm khác nhau như gel nhiệt, mỡ silicon nhiệt và chất keo nhiệt.
Độ dẫn nhiệt của sản phẩm hiện nay bao gồm 2~15 W/( m·K) có thể thích ứng với các yêu cầu thiết kế nhiệt khác nhau, dung sai lắp ráp và cấu trúc tản nhiệt, cung cấp các giải pháp quản lý nhiệt đa dạng cho máy chủ, công tắc, mô-đun nguồn và các thiết bị điện tử high-power khác.
Các sản phẩm sau đây là một số mô hình đại diện:
Gel dẫn nhiệt có cả độ lỏng và khả năng lấp đầy, và phù hợp với các kịch bản như tấm lạnh GPU, tấm lạnh CPU, công tắc và mô-đun nguồn.
vào,MSI 1219Độ dẫn nhiệt có thể đạt tới 15 W/( m·K),MSI 1215Độ dẫn nhiệt đạt 8 W/( m·K), có thể được sử dụng trong các ứng dụng có mật độ thông lượng nhiệt cao hơn để thiết lập giao diện nhiệt ổn định giữa tấm lạnh và thiết bị.
Đối với các cấu trúc có bề mặt phẳng cao hơn, mỡ silicon nhiệt có thể tạo thành một lớp dẫn nhiệt mỏng hơn, do đó làm giảm khả năng chịu nhiệt của bề mặt.
MSI 1101 và MSI 1155 Độ dẫn nhiệt đạt 5.5 W/( m·K), phù hợp với các giao diện tản nhiệt như CPU, GPU, buồng hơi và tấm lạnh.
Khi có một khoảng cách lớn giữa thiết bị và cấu trúc tản nhiệt, chất độn khoảng cách dẫn nhiệt có thể tính đến các chức năng dẫn nhiệt, cách nhiệt và bù khoảng cách.
MSI 1210 Độ dẫn nhiệt vượt quá 10 W/( m·K) và phù hợp với các kịch bản ứng dụng như các mô-đun nguồn máy chủ và thiết bị điện yêu cầu cả độ dẫn nhiệt và cách điện.
Ngoài các sản phẩm đại diện được giới thiệu trong bài báo,MCOTI cũng có thể cung cấp nhiều giải pháp TIM cho độ dẫn nhiệt, kiểm soát độ dày (BLT) và tính chất lưu biến theo các kịch bản ứng dụng khác nhau., để đáp ứng các nhu cầu khác biệt từ giao diện chip chính xác đến các cấu trúc tản nhiệt khoảng cách lớn.
Đối với các ứng dụng như máy chủ làm mát bằng chất lỏng, nền tảng tính toán AI, nguồn điện trung tâm dữ liệu và thiết bị mạng, MCOTI có thể cung cấp cho khách hàng lựa chọn vật liệu và hỗ trợ ứng dụng dựa trên thiết kế cấu trúc và điều kiện quy trình cụ thể.
Sự phát triển của công nghệ làm mát bằng chất lỏng không chỉ là một sự thay đổi trong phương pháp làm mát, mà còn thúc đẩy sự phát triển của thiết kế quản lý nhiệt theo hướng tinh tế hơn.
Từ chip đến tấm lạnh chỉ có một lớp TIM mỏng nhưng đảm nhiệm truyền nhiệt quan trọng. Khi mật độ công suất tính toán tiếp tục tăng,giao diện nhiệtThiết kế và lựa chọn vật liệu cũng đang trở thành một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất tản nhiệt của hệ thống.
Dựa trên kinh nghiệm trong ứng dụng vật liệu và quy trình, MCOTI tiếp tục cải thiện bố cục sản phẩm vật liệu giao diện dẫn nhiệt cao để cung cấp các giải pháp hiệu quả và ổn định hơn cho các trung tâm dữ liệu, máy chủ AI và thiết bị điện tử tiên tiến.Giải pháp quản lý nhiệt, giúp khách hàng đối phó với các thách thức làm mát ngày càng tăng.
- END -