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Con lo sviluppo rapido dei grandi modelli di intelligenza artificiale e dei centri di calcolo, la densità di potenza dei server per l’IA continua ad aumentare, con il consumo energetico di una singola GPU che supera i 700 W. Di conseguenza, la dissipazione del calore è diventata un collo di bottiglia critico che limita l’incremento della potenza di calcolo. Essendo materiali termici interfaciali (TIM) fondamentali tra chip e dissipatori, le prestazioni termiche della pasta termica in silicone conduttiva e dei cuscinetti termici dipendono direttamente dalla qualità degli additivi a base di allumina. Molti produttori di materiali termici si chiedono: come scegliere l’allumina per la dissipazione del calore nei server per l’IA?
Perché la dissipazione del calore nei server per l’IA richiede requisiti più elevati per l’allumina conduttiva termicamente?
La densità di potenza dei chip GPU nei server per l’intelligenza artificiale è molto più elevata rispetto a quella dei server tradizionali; la resistenza termica interfaciale tra il chip e il dissipatore può rappresentare fino al 30%–50% della resistenza termica totale. Per ridurre al minimo tale resistenza termica interfaciale, i materiali interfacciali termici (TIM) devono presentare una conduttività termica più elevata (tipicamente ≥ 5 W/(m·K), e ≥ 8 W/(m·K) per applicazioni ad alte prestazioni), un’impedenza termica inferiore e prestazioni di bagnabilità superiori. Ciò richiede che le cariche in ossido di alluminio posseggano: purezza più elevata, per garantire la conduttività termica intrinseca; sfericità maggiore, per raggiungere livelli di carica più alti; distribuzione ottimizzata della granulometria, per massimizzare l’efficienza di impaccamento; e assorbimento d’olio inferiore, per ridurre la viscosità del sistema.
Le specifiche tipiche dell’ossido di alluminio ad alta conducibilità termica Shandong Greatsun Aopeng sono: Al₂O₃ ≥ 99,8%, Fe₂O₃ ≤ 0,01%, Na₂O ≤ 0,06%, dimensione delle particelle D₅₀ disponibile in più gradi a partire da 150 μm, superficie specifica (BET) 18 m²/g, assorbimento d’olio ≤ 25 g/100 g, conducibilità termica ≥ 30 W/(m·K) (valore intrinseco della polvere), resistività volumica ≥ 10¹⁵ Ω·cm e durezza Mohs 9.
Applicazioni di fascia alta, quali server per intelligenza artificiale, stazioni base 5G e IGBT per veicoli a energia nuova, impongono requisiti rigorosi sulla purezza e sulla distribuzione dimensionale delle particelle dell’ossido di alluminio, ricorrendo tipicamente a una strategia formulativa multimodale che combina particelle di grandi e piccole dimensioni. Shandong Greatsun Aopeng offre uno schema formulativo multimodale a quattro livelli con valori D₅₀ di 40 μm + 20 μm + 5 μm + 1 μm, raggiungendo la massima densità di impaccamento per ottimizzare la conducibilità termica.
Quando un importante produttore nazionale di materiali termici ha sviluppato guarnizioni ad alta conducibilità termica per i moduli GPU dei server per intelligenza artificiale, ha utilizzato come carica l’allumina Shandong Greatsun Aopeng (formulazione a tre livelli con D50 di 40 μm + 5 μm + 1 μm). Con un livello di carica pari all’88% in peso, la guarnizione termica risultante ha raggiunto una conducibilità termica di 6,5 W/(m·K) e una resistenza termica ≤ 0,15 °C·in²/W (a 25 psi), mantenendo nel contempo una durezza Shore compresa tra 65 e 75, garantendo così un’eccellente comprimibilità e capacità di bagnatura interfaciale. Installata nel modulo di raffreddamento GPU di un server per intelligenza artificiale, questa guarnizione termica ha ridotto la temperatura di giunzione della GPU di 12 °C sotto un carico di potenza di 700 W, consentendo un funzionamento stabile del server a frequenze di clock più elevate e incrementando la potenza di calcolo erogata di circa l’8%. Posizionata tra la piastra fredda e i chip nei server raffreddati a liquido, il prodotto dimostra prestazioni altrettanto eccezionali ed è stato sottoposto con successo a test di affidabilità presso diversi produttori di server.
I vantaggi principali dell’allumina sferica conduttiva termicamente di Shandong Greatsun Aopeng includono: in primo luogo, alta purezza, con Al₂O₃ ≥ 99,8% e bassi livelli di impurità come Fe, Na, ecc., che garantisce un’elevata conducibilità termica intrinseca senza compromettere le prestazioni isolanti; in secondo luogo, un’ampia gamma di specifiche dimensionali delle particelle, con oltre una dozzina di gradi caratterizzati da D50 compresi tra 1 μm e 50 μm, nonché soluzioni personalizzate di miscelazione adattate alle formulazioni dei clienti; in terzo luogo, bassa assorbanza d’olio, ≤ 30 g/100 g, che consente livelli di carica ultraelevati mantenendo la viscosità del sistema sotto controllo; in quarto luogo, eccellente isolamento elettrico, con resistività volumetrica ≥ 1015 ω·cm e un’elevata resistenza dielettrica, rendendolo adatto a tutti i tipi di componenti elettronici ad alta tensione; quinto, stabilità lotto per lotto, avendo superato la certificazione del fornitore presso numerose aziende pubbliche specializzate in materiali termici. Per soluzioni tecniche dettagliate e test su campioni di allumina sferica per la dissipazione del calore nei server AI, contattare Shandong Greatsun Aopeng.
