EN
С быстрым развитием крупных моделей искусственного интеллекта и вычислительных центров плотность мощности серверов ИИ продолжает стремительно расти, а потребление энергии одним графическим процессором превышает 700 Вт. В результате отвод тепла стал критическим узким местом, ограничивающим наращивание вычислительной мощности. Как ключевые материалы термоинтерфейса (TIM) между чипами и радиаторами, тепловые характеристики термопроводящей кремнийорганической смазки и термопрокладок напрямую зависят от качества наполнителей на основе оксида алюминия. Многие производители термоматериалов задаются вопросом: как правильно выбрать оксид алюминия для отвода тепла в серверах ИИ?
Почему отвод тепла в серверах ИИ предъявляет повышенные требования к термопроводящему оксиду алюминия?
Плотность мощности чипов GPU в серверах ИИ значительно выше, чем в традиционных серверах; межфазное термическое сопротивление между чипом и радиатором может составлять до 30–50 % от общего термического сопротивления. Чтобы минимизировать межфазное термическое сопротивление, термоинтерфейсные материалы (TIM) должны обладать более высокой теплопроводностью (обычно ≥ 5 Вт/(м·К), а для высокопроизводительных применений — ≥ 8 Вт/(м·К)), более низким термическим импедансом и превосходной способностью к смачиванию. Это требует от наполнителей на основе оксида алюминия: более высокой чистоты — для обеспечения собственной теплопроводности; более высокой сферичности — для достижения высоких уровней загрузки; оптимизированного распределения частиц по размеру — для повышения эффективности упаковки; и более низкого поглощения масла — для снижения вязкости системы.
Типичные технические характеристики высокотеплопроводного оксида алюминия Shandong Greatsun Aopeng: Al₂O₃ ≥ 99,8 %, Fe₂O₃ ≤ 0,01 %, Na₂O ≤ 0,06 %, размер частиц D₅₀ доступен в нескольких градациях, начиная с 150 мкм, удельная поверхность (по БЭТ) — 18 м²/г, поглощение масла ≤ 25 г/100 г, теплопроводность ≥ 30 Вт/(м·К) (внутреннее значение для порошка), объёмное удельное электрическое сопротивление ≥ 10¹⁵ Ом·см, твёрдость по шкале Мооса — 9.
Высокотехнологичные применения, такие как серверы искусственного интеллекта, базовые станции 5G и IGBT для новых энергетических транспортных средств, предъявляют строгие требования к чистоте и распределению частиц по размеру оксида алюминия; обычно применяется многофункциональная формулировочная стратегия, сочетающая крупные и мелкие частицы. Компания Shandong Greatsun Aopeng предлагает четырёхуровневую многофункциональную формулировку со значениями D₅₀ 40 мкм + 20 мкм + 5 мкм + 1 мкм, обеспечивающую максимальную плотность упаковки и оптимизирующую теплопроводность.
Когда ведущий отечественный производитель термоматериалов разработал теплопроводящие прокладки с высокой теплопроводностью для модулей GPU серверов искусственного интеллекта, в качестве наполнителя он использовал оксид алюминия Shandong Greatsun Aopeng (трёхуровневая формула: D50 40 мкм + 5 мкм + 1 мкм). Достигнув содержания наполнителя 88 мас. %, полученная теплопроводная прокладка продемонстрировала теплопроводность 6,5 Вт/(м·К) и тепловое сопротивление ≤ 0,15 °C·дюйм²/Вт (при давлении 25 psi), одновременно сохраняя твёрдость по Шору в диапазоне 65–75, что обеспечивает превосходную сжимаемость и способность к смачиванию контактных поверхностей. Установленная в модуль охлаждения GPU сервера ИИ, эта теплопроводная прокладка снизила температуру перехода GPU на 12 °C при нагрузке мощностью 700 Вт, что позволило обеспечить стабильную работу сервера на более высоких тактовых частотах и повысить выходную вычислительную мощность примерно на 8 %. Расположенная между холодной пластиной и чипами в жидкостноохлаждаемых серверах, продукция демонстрирует аналогичные выдающиеся эксплуатационные характеристики и прошла испытания на надёжность у нескольких производителей серверов.
Ключевые преимущества сферического оксида алюминия с высокой теплопроводностью Shandong Greatsun Aopeng включают: во-первых, высокую чистоту — содержание Al₂O₃ ≥ 99,8 % и низкий уровень примесей (Fe, Na и др.), что обеспечивает высокую собственную теплопроводность без ухудшения диэлектрических свойств; во-вторых, широкий спектр фракций по размеру частиц — более десятка марок с D50 от 1 мкм до 50 мкм, а также индивидуальные смеси, адаптированные под формулы заказчиков; в-третьих, низкое поглощение масла — ≤ 30 г/100 г, что позволяет достигать сверхвысокого наполнения при контролируемой вязкости системы; в-четвёртых, превосходную электрическую изоляцию — объёмное удельное электрическое сопротивление ≥ 1015 ом·см и высокая электрическая прочность, что делает его пригодным для всех типов высоковольтных электронных компонентов; пятый — стабильность от партии к партии, подтверждённая сертификацией поставщика несколькими публично торгуемыми компаниями, производящими теплопроводные материалы. Для получения подробных технических решений и образцов сферической окиси алюминия для теплоотвода в серверах ИИ свяжитесь с Shandong Greatsun Aopeng.
