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Con el rápido desarrollo de los grandes modelos de inteligencia artificial y de los centros de computación, la densidad de potencia de los servidores de IA sigue aumentando, superando ya el consumo de potencia por GPU individual los 700 W. En consecuencia, la disipación térmica se ha convertido en un cuello de botella crítico que limita la escalabilidad de la potencia de cómputo. Como materiales térmicos de interfaz (TIM) fundamentales entre los chips y los disipadores de calor, el rendimiento térmico de las grasas siliconas conductoras del calor y de las almohadillas térmicas depende directamente de la calidad de los rellenos de alúmina. Muchos fabricantes de materiales térmicos preguntan: ¿cómo debe seleccionarse la alúmina para la disipación térmica en servidores de IA?
¿Por qué la disipación térmica en servidores de IA exige requisitos más exigentes para la alúmina conductora del calor?
La densidad de potencia de los chips GPU en los servidores de IA es mucho mayor que la de los servidores tradicionales, y la resistencia térmica interfacial entre el chip y el disipador puede representar hasta el 30 %–50 % de la resistencia térmica total. Para minimizar la resistencia térmica interfacial, los materiales interfaciales térmicos (TIM, por sus siglas en inglés) deben presentar una conductividad térmica más elevada (normalmente ≥ 5 W/(m·K), y ≥ 8 W/(m·K) para aplicaciones de gama alta), una impedancia térmica más baja y un rendimiento de humectación superior. Esto exige que los cargadores de alúmina posean: mayor pureza para garantizar la conductividad térmica intrínseca; mayor esfericidad para lograr altos niveles de carga; una distribución optimizada del tamaño de partícula para alcanzar una eficiencia máxima en la densidad de empaque; y una absorción de aceite más baja para reducir la viscosidad del sistema.
Las especificaciones típicas de la alúmina de alta conductividad térmica Shandong Greatsun Aopeng son: Al₂O₃ ≥ 99,8 %, Fe₂O₃ ≤ 0,01 %, Na₂O ≤ 0,06 %, tamaño de partícula D₅₀ disponible en múltiples grados a partir de 150 μm, superficie específica (BET) de 18 m²/g, absorción de aceite ≤ 25 g/100 g, conductividad térmica ≥ 30 W/(m·K) (valor intrínseco del polvo), resistividad volumétrica ≥ 10¹⁵ Ω·cm y dureza Mohs de 9.
Aplicaciones de gama alta, como servidores de IA, estaciones base 5G y IGBT para vehículos eléctricos (EV), imponen requisitos estrictos en cuanto a pureza y distribución del tamaño de partícula de la alúmina, utilizando normalmente una estrategia de formulación multimodal que combina partículas grandes y pequeñas. Shandong Greatsun Aopeng ofrece un esquema multimodal de cuatro niveles con valores D₅₀ de 40 μm + 20 μm + 5 μm + 1 μm, logrando así la máxima densidad de empaque para optimizar la conductividad térmica.
Cuando un importante fabricante nacional de materiales térmicos desarrolló almohadillas de alta conductividad térmica para los módulos GPU de servidores de IA, incorporó como carga la alúmina de Shandong Greatsun Aopeng (formulación de tres niveles con D50 de 40 μm + 5 μm + 1 μm). Con un nivel de carga del 88 % en peso, la almohadilla térmica resultante alcanzó una conductividad térmica de 6,5 W/(m·K) y una resistencia térmica de ≤ 0,15 °C·in²/W (a 25 psi), manteniendo una dureza Shore de 65–75 para una excelente compresibilidad y capacidad de humectación interfacial. Implementada en el módulo de refrigeración GPU de un servidor de IA, esta almohadilla térmica redujo la temperatura de unión del GPU en 12 °C bajo una carga de potencia de 700 W, permitiendo un funcionamiento estable del servidor a frecuencias de reloj más altas y aumentando la potencia de cómputo en aproximadamente un 8 %. Colocada entre la placa fría y los chips en servidores refrigerados por líquido, el producto demuestra un rendimiento igualmente sobresaliente y ha superado las pruebas de fiabilidad con varios fabricantes de servidores.
Las ventajas fundamentales de la alúmina esférica conductora térmicamente de Shandong Greatsun Aopeng incluyen: Primero, alta pureza, con Al₂O₃ ≥ 99,8 % y bajos niveles de impurezas como Fe, Na, etc., lo que garantiza una alta conductividad térmica intrínseca sin comprometer el rendimiento aislante; Segundo, una gama completa de especificaciones de tamaño de partícula, con más de una docena de grados cuyos valores de D50 van desde 1 μm hasta 50 μm, además de soluciones de mezcla personalizadas adaptadas a las fórmulas de los clientes; Tercero, baja absorción de aceite, ≤ 30 g/100 g, lo que permite niveles de carga ultraltos manteniendo la viscosidad del sistema bajo control; Cuarto, un aislamiento eléctrico superior, con resistividad volumétrica ≥ 1015 ω·cm y alta resistencia dieléctrica, lo que lo hace adecuado para todo tipo de componentes electrónicos de alta tensión; quinto, estabilidad lote a lote, habiendo superado la certificación de proveedor de varias empresas cotizadas públicamente especializadas en materiales térmicos. Para soluciones técnicas detalladas y pruebas de muestras de alúmina esférica destinadas a la disipación térmica en servidores de inteligencia artificial, póngase en contacto con Shandong Greatsun Aopeng.
