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Com o rápido desenvolvimento de grandes modelos de IA e centros de computação, a densidade de potência dos servidores de IA continua a aumentar, com o consumo de energia por GPU única ultrapassando 700 W. Consequentemente, a dissipação de calor tornou-se um gargalo crítico que limita a escalabilidade da potência computacional. Como materiais térmicos de interface (TIMs) essenciais entre os chips e os dissipadores de calor, o desempenho térmico das graxas de silicone condutoras de calor e das almofadas térmicas depende diretamente da qualidade dos enchimentos de alumina. Muitos fabricantes desses materiais térmicos perguntam: como escolher a alumina adequada para a dissipação de calor em servidores de IA?
Por que a dissipação de calor em servidores de IA exige requisitos mais rigorosos para a alumina condutora de calor?
A densidade de potência dos chips GPU em servidores de IA é muito superior à dos servidores tradicionais, sendo que a resistência térmica interfacial entre o chip e o dissipador de calor pode representar até 30% a 50% da resistência térmica total. Para minimizar a resistência térmica interfacial, os materiais de interface térmica (TIMs) devem apresentar condutividade térmica mais elevada (normalmente exigindo ≥ 5 W/(m·K) e ≥ 8 W/(m·K) para aplicações de alta performance), impedância térmica mais baixa e desempenho superior de molhamento. Isso exige que os enchimentos de óxido de alumínio possuam: maior pureza para garantir a condutividade térmica intrínseca; maior esfericidade para atingir níveis elevados de carregamento; distribuição otimizada do tamanho das partículas para permitir eficiência máxima no empacotamento; e menor absorção de óleo para reduzir a viscosidade do sistema.
As especificações típicas da alumina de alta condutividade térmica Shandong Greatsun Aopeng são: Al₂O₃ ≥ 99,8 %, Fe₂O₃ ≤ 0,01 %, Na₂O ≤ 0,06 %, tamanho de partícula D₅₀ disponível em múltiplos graus a partir de 150 μm, área superficial (BET) de 18 m²/g, absorção de óleo ≤ 25 g/100 g, condutividade térmica ≥ 30 W/(m·K) (valor intrínseco do pó), resistividade volumétrica ≥ 10¹⁵ Ω·cm e dureza Mohs 9.
Aplicações de ponta, como servidores de IA, estações-base 5G e IGBTs para veículos elétricos (EV), impõem requisitos rigorosos quanto à pureza e à distribuição do tamanho das partículas da alumina, utilizando tipicamente uma estratégia de formulação multimodal que combina partículas de grande e pequeno tamanho. A Shandong Greatsun Aopeng oferece um esquema de formulação multimodal em quatro níveis, com valores D50 de 40 μm + 20 μm + 5 μm + 1 μm, alcançando densidade de empacotamento máxima para otimizar a condutividade térmica.
Quando um importante fabricante nacional de materiais térmicos desenvolveu almofadas de alta condutividade térmica para módulos GPU de servidores de IA, incorporou como carga a alumina Shandong Greatsun Aopeng (formulação em três níveis: D50 de 40 μm + 5 μm + 1 μm). Com um teor de carga de 88% em peso, a almofada térmica resultante apresentou condutividade térmica de 6,5 W/(m·K) e resistência térmica ≤ 0,15 °C·in²/W (sob pressão de 25 psi), mantendo dureza Shore entre 65 e 75, o que garante excelente compressibilidade e capacidade de molhamento interfacial. Implementada no módulo de refrigeração da GPU de um servidor de IA, essa almofada térmica reduziu a temperatura de junção da GPU em 12 °C sob carga de potência de 700 W, permitindo operação estável do servidor em frequências de clock mais elevadas e aumentando a saída de potência computacional em aproximadamente 8%. Posicionada entre a placa fria e os chips em servidores refrigerados a líquido, o produto demonstra desempenho igualmente excepcional e já passou nos testes de confiabilidade com diversos fabricantes de servidores.
As vantagens principais da alumina esférica condutora térmica Shandong Greatsun Aopeng incluem: Primeiro, alta pureza, com Al₂O₃ ≥ 99,8 % e baixos níveis de impurezas como Fe e Na, garantindo alta condutividade térmica intrínseca sem comprometer o desempenho isolante; Segundo, uma gama abrangente de especificações de tamanho de partícula, oferecendo mais de uma dúzia de classes com D50 de 1 μm a 50 μm, além de soluções personalizadas de mistura adaptadas às fórmulas dos clientes; Terceiro, baixa absorção de óleo, ≤ 30 g/100 g, permitindo níveis ultraltos de carregamento enquanto mantém a viscosidade do sistema controlável; Quarto, excelente isolamento elétrico, com resistividade volumétrica ≥ 1015 ω·cm e alta resistência dielétrica à ruptura, tornando-o adequado para todos os tipos de componentes eletrônicos de alta tensão; quinto, estabilidade lote a lote, tendo obtido certificação de fornecedor de diversas empresas públicas especializadas em materiais térmicos. Para soluções técnicas detalhadas e testes de amostras de óxido de alumínio esférico destinados à dissipação de calor em servidores de IA, entre em contato com a Shandong Greatsun Aopeng.
