EN
Wraz z szybkim rozwojem dużych modeli sztucznej inteligencji i centrów obliczeniowych gęstość mocy serwerów AI stale rośnie, a pobór mocy pojedynczej karty graficznej przekracza 700 W. W konsekwencji odprowadzanie ciepła stało się kluczowym wąskim gardłem ograniczającym wzrost mocy obliczeniowej. Jako podstawowe materiały międzymetaliczne (TIM) między układami scalonymi a radiatorami wydajność termiczna pasty silikonowej przewodzącej ciepło oraz wkładek termoprzewodzących zależy bezpośrednio od jakości napełniaczy tlenku glinu. Wielu producentów materiałów termoprzewodzących zadaje pytanie: Jak wybrać tlenek glinu do odprowadzania ciepła z serwerów AI?
Dlaczego odprowadzanie ciepła z serwerów AI stawia wyższe wymagania wobec tlenku glinu przewodzącego ciepło?
Gęstość mocy układów GPU w serwerach AI jest znacznie wyższa niż w tradycyjnych serwerach, przy czym opór cieplny na granicy między układem a radiatorem stanowi nawet 30–50% całkowitego oporu cieplnego. Aby zminimalizować opór cieplny na tej granicy, materiały międzymetaliczne (TIM) muszą charakteryzować się wyższą przewodnością cieplną (zwykle wymagana wartość ≥ 5 W/(m·K), a dla zastosowań premium ≥ 8 W/(m·K)), niższym impedancją cieplną oraz lepszą zdolnością do zwilżania powierzchni. Oznacza to, że napełniacze z tlenku glinu muszą spełniać następujące wymagania: wyższa czystość zapewniająca wysoką przewodność cieplną własną; wyższy stopień kulistości umożliwiający osiągnięcie dużych zawartości napełniacza; zoptymalizowany rozkład wielkości cząstek pozwalający na maksymalną efektywność upakowania; oraz niższe wchłanianie oleju redukujące lepkość całego systemu.
Typowe specyfikacje tlenku glinu o wysokiej przewodności cieplnej Shandong Greatsun Aopeng to: Al₂O₃ ≥ 99,8 %, Fe₂O₃ ≤ 0,01 %, Na₂O ≤ 0,06 %, rozmiar cząstek D₅₀ dostępny w wielu klasach, począwszy od 150 μm, powierzchnia właściwa (BET) 18 m²/g, pochłanianie oleju ≤ 25 g/100 g, przewodność cieplna ≥ 30 W/(m·K) (wartość własna proszku), opór objętościowy ≥ 10¹⁵ Ω·cm oraz twardość wg skali Mohsa wynosząca 9.
Wysokiej klasy zastosowania, takie jak serwery AI, stacje bazowe 5G oraz tranzystory IGBT w pojazdach z napędem elektrycznym (EV), stawiają surowe wymagania dotyczące czystości i rozkładu wielkości cząstek tlenku glinu; zwykle stosuje się strategię wielomodalną łączącą cząstki o dużych i małych rozmiarach. Shandong Greatsun Aopeng oferuje czteropoziomowy schemat formuły wielomodalnej obejmujący wartości D₅₀ równe 40 μm + 20 μm + 5 μm + 1 μm, co umożliwia osiągnięcie maksymalnej gęstości upakowania i zoptymalizowanie przewodności cieplnej.
Gdy wiodący krajowy producent materiałów termicznych opracował podkładki o wysokiej przewodności cieplnej do modułów GPU serwerów sztucznej inteligencji, wykorzystał jako napełniacz glinę otrzymaną z aluminu Shandong Greatsun Aopeng (formulacja trzech frakcji: D50 40 μm + 5 μm + 1 μm). Osiągnięto zawartość napełniacza na poziomie 88 wt%, co umożliwiło uzyskanie podkładki termicznej o przewodności cieplnej 6,5 W/(m·K) oraz oporze cieplnym ≤ 0,15 °C·in²/W (przy ciśnieniu 25 psi), przy jednoczesnym zachowaniu twardości Shore w zakresie 65–75, zapewniającej doskonałą ściśliwość i zdolność do pełnego zwilżenia powierzchni styku. Zastosowana w module chłodzenia GPU serwera AI, ta podkładka obniżyła temperaturę złącza GPU o 12 °C przy obciążeniu mocy 700 W, umożliwiając stabilną pracę serwera przy wyższych częstotliwościach taktowania i zwiększając wydajność obliczeniową o około 8%. Umieszczona pomiędzy płytą chłodzącą a układami scalonymi w serwerach chłodzonych cieczą, ta podkładka wykazuje równie wyróżniające się właściwości i przeszła testy niezawodności u wielu producentów serwerów.
Główne zalety kulistego glinokwasu aluminiowego o wysokiej przewodności cieplnej firmy Shandong Greatsun Aopeng to: Po pierwsze, wysoka czystość – zawartość Al₂O₃ ≥ 99,8 % oraz niskie stężenie zanieczyszczeń takich jak Fe, Na itp., zapewniają wysoką wewnętrzną przewodność cieplną bez pogorszenia właściwości izolacyjnych; po drugie, kompleksowy zakres specyfikacji wielkości cząstek – ponad tuzin gatunków o średnicy D50 D50 od 1 μm do 50 μm oraz dostosowane rozwiązania mieszankowe dopasowane do formuł klientów; po trzecie, niskie wchłanianie oleju ≤ 30 g/100 g, umożliwiające bardzo wysokie stężenia napełnienia przy jednoczesnej kontroli lepkości układu; po czwarte, doskonała izolacja elektryczna – opór objętościowy ≥ 1015 ω·cm oraz wysoka wytrzymałość dielektryczna, co czyni go odpowiednim dla wszystkich typów elementów elektronicznych wysokiego napięcia; piąte, stabilność partii do partii – materiał przeszedł certyfikację dostawcy u wielu notowanych na giełdzie firm produkujących materiały termoprzewodzące. Aby uzyskać szczegółowe rozwiązania techniczne oraz próbki tlenku glinu w postaci kulistej do odprowadzania ciepła z serwerów AI, skontaktuj się z Shandong Greatsun Aopeng.
