Suurten tekoälymallien ja laskentakeskusten nopean kehityksen myötä tekoälypalvelimien tehontiukkuus kasvaa jatkuvasti, ja yhden GPU:n tehonkulutus ylittää jo 700 W. Tämän seurauksena lämmönpoisto on muodostunut kriittiseksi pullonkaulaksi, joka rajoittaa laskentatehon lisäämistä. Lämmönjohtavat silikonihiukkaset ja lämmönjohtavat pohjat ovat keskeisiä lämpörajapintamateriaaleja (TIM) piirien ja jäähdytinten välillä, ja niiden lämmönjohtavuus riippuu suoraan alumiinioksiditäytteiden laadusta. Monet lämpömaterialivalmistajat kysyvät: Miten alumiinioksidi tulisi valita tekoälypalvelimien lämmönpoistoon?
Miksi tekoälypalvelimien lämmönpoisto edellyttää korkeampia vaatimuksia lämmönjohtavalle alumiinioksidille?
GPU-piirien tehotiukkuus tekoäly-palvelimissa on huomattavasti korkeampi kuin perinteisissä palvelimissa, ja rajapinnan lämmönsiirtovastus piirin ja jäähdytinkappaleen välillä voi muodostaa jopa 30–50 % kokonaislämmönsiirtovastuksesta. Rajapinnan lämmönsiirtovastuksen minimoimiseksi lämmönsiirtomateriaalien (TIM) on oltava korkeampaa lämmönjohtavuutta (yleensä vaaditaan ≥ 5 W/(m·K), ja korkealuokkaisiin sovelluksiin ≥ 8 W/(m·K)), alhaisempaa lämmönsiirtovastusta ja parempaa kosteutta imevää suorituskykyä. Tämä edellyttää, että alumiinioksiditäytteet omaavat: korkeamman puhtauden varmistaakseen sisäisen lämmönjohtavuuden; korkeamman pallomaisuuden saavuttaakseen korkeat täyttöasteet; optimoidun hiukkaskokojakauman mahdollistaakseen tehokkaan pakkausrajan saavuttamisen; ja alhaisemman öljynimeytymisen vähentääkseen järjestelmän viskositeettia.
Tyypilliset Shandong Greatsun Aopengin korkean lämmönjohtavuuden alumiinioksidin ominaisuudet ovat: Al₂O₃ ≥ 99,8 %, Fe₂O₃ ≤ 0,01 %, Na₂O ≤ 0,06 %, hiukkaskoko D₅₀ saatavilla useissa luokissa alkaen 150 μm:stä, pinta-ala (BET) 18 m²/g, öljynimeytys ≤ 25 g/100 g, lämmönjohtavuus ≥ 30 W/(m·K) (jauheen sisäinen arvo), tilavuusresistanssi ≥ 10¹⁵ Ω·cm ja Mohsin kovuus 9.
Korkealuokkaiset sovellukset, kuten tekoälypalvelimet, 5G-tukiasemat ja uuden energian ajoneuvojen IGBT:t, asettavat tiukat vaatimukset alumiinioksidin puhtaudesta ja hiukkaskokojakaumasta, jolloin käytetään yleensä monitilamallista formulointistrategiaa, jossa yhdistetään suuria ja pieniä hiukkaskokoja. Shandong Greatsun Aopeng tarjoaa nelitasoisen monitilamallisen formulointijärjestelmän, jonka D₅₀-arvot ovat 40 μm + 20 μm + 5 μm + 1 μm, saavuttaakseen mahdollisimman suuren pakkaustiukkuuden ja optimoidakseen lämmönjohtavuuden.
Kun johtava kotimainen lämmönjohtavuutta parantava materiaalivalmistaja kehitti korkean lämmönjohtavuuden kylmäpadsit tekoälypalvelimen GPU-moduuleihin, se käytti täytteeksi Shandong Greatsun Aopengin alumiinia (D50 40 μm + 5 μm + 1 μm kolmitasoinen seos). Saavutettuaan 88 painoprosentin täyteasteen saatu kylmäpad oli lämmönjohtavuudeltaan 6,5 W/(m·K) ja lämmönvastukseltaan ≤ 0,15 °C·in²/W (25 psi:n paineella), säilyttäen samalla Shore-kovuuden 65–75 erinomaisen puristuvuuden ja rajapinnan kastutuskyvyn varmistamiseksi. Tätä kylmäpaddia käytettiin tekoälypalvelimen GPU-jäähdytysmoduulissa, jolloin GPU:n liitoslämpötila laski 12 °C:lla 700 W:n tehokuormalla, mikä mahdollisti vakaa palvelimen toiminnan korkeammilla kellotaajuusarvoilla ja nosti laskentatehon tuotantoa noin 8 prosenttia. Tuote sijoitetaan nestejäähdytettyjen palvelinten kylmälevyn ja piirien väliin, jolloin se osoittaa yhtä erinomaista suorituskykyä ja on läpäissyt luotettavuustestit useiden palvelintovalmistajien kanssa.
Shandong Greatsun Aopengin lämmönjohtavan palloalumiinin keskeiset edut ovat seuraavat: Ensinnäkin korkea puhdasuus, jossa Al₂O₃ ≥ 99,8 % ja pienet epäpuhtauksien (kuten Fe ja Na) määrät, mikä mahdollistaa korkean sisäisen lämmönjohtavuuden ilman eristysominaisuuksien heikentymistä; toiseksi laaja hiukkaskokospektri, joka käsittää yli kymmenen eri luokkaa, joissa D50-arvot vaihtelevat D50 1 μm:stä 50 μm:iin sekä asiakkaan kaavamukaan räätälöidyt sekoitusratkaisut; kolmanneksi alhainen öljynimeytys, ≤ 30 g/100 g, mikä mahdollistaa erinomaisen täyttöasteen samalla kun järjestelmän viskositeetti pysyy hallittavana; neljänneksi erinomainen sähköeristys, jossa tilavuusresistanssi ≥ 1015 ω·cm ja korkea läpilyöntilujuus, mikä tekee siitä sopivan kaikenlaisiin korkeajännitteisiin elektronisiin komponentteihin; viidenneksi erinomainen eristysvakaus, joka on varmistettu useiden pörssilistattujen lämmönjohtomateriaaliyritysten toimittajatodistuksilla. Yksityiskohtaisia teknisiä ratkaisuja ja näytetestejä palloalumiinasta tekoälypalvelinten lämmönpoistoon varten ota yhteys Shandong Greatsun Aopengiin.