ذہین سرورز کے حرارتی تخلیہ کے لیے حرارتی موصل الومینا کا انتخاب کیسے کریں: گریٹسن آوپینگ کی طرف سے فنی معیارات اور درجہ بندی کے مثالوں کا تجزیہ

بڑے AI ماڈلز اور کمپیوٹنگ سنٹرز کی تیزی سے بڑھتی ہوئی ترقی کے ساتھ، AI سرورز کی پاور ڈینسٹی مسلسل بڑھ رہی ہے، جس کے نتیجے میں ایک واحد GPU کی پاور کھپت 700W سے تجاوز کر گئی ہے۔ اس لیے حرارت کو منتقل کرنا (ہیٹ ڈسپیشن) کمپیوٹنگ پاور کو بڑھانے کے لیے ایک اہم رکاوٹ بن گیا ہے۔ چپس اور ہیٹ سنکس کے درمیان مرکزی حرارتی انٹرفیس مواد (TIMs) کے طور پر، حرارتی موصل سلیکون گریز اور حرارتی پیڈز کی حرارتی کارکردگی براہِ راست ایلومینا فلر کی معیار پر منحصر ہوتی ہے۔ بہت سے حرارتی مواد کے صنعت کار یہ سوال کر رہے ہیں: AI سرورز کی حرارت کو منتقل کرنے کے لیے ایلومینا کا انتخاب کیسے کیا جائے؟

AI سرورز کی حرارت کو منتقل کرنے کی ضرورت حرارتی موصل ایلومینا کے لیے زیادہ سخت تقاضے کیوں رکھتی ہے؟

ذہین سرورز میں جی پی یو چپس کی طاقت کی کثافت روایتی سرورز کے مقابلے میں بہت زیادہ ہوتی ہے، جبکہ چپ اور ہیٹ سنک کے درمیان سطحی حرارتی مقاومت کل حرارتی مقاومت کا تقریباً 30% تا 50% ہوتی ہے۔ سطحی حرارتی مقاومت کو کم سے کم کرنے کے لیے، حرارتی انٹرفیس مواد (ٹی آئی ایم) کو زیادہ حرارتی موصلیت (عام طور پر ≥ 5 ویٹ فی (میٹر·کلوون)، اور اعلیٰ درجے کے استعمال کے لیے ≥ 8 ویٹ فی (میٹر·کلوون))، کم حرارتی رکاوٹ، اور بہترِ ویٹ آؤٹ کارکردگی کا حامل ہونا ضروری ہے۔ اس کے لیے ایلومینا بھرنے والے ذرات کی درج ذیل خصوصیات ہونی چاہئیں: ذاتی حرارتی موصلیت کو یقینی بنانے کے لیے زیادہ صفائی؛ اعلیٰ کروی شکل تاکہ بھرنے کی سطح کو بڑھایا جا سکے؛ ذرات کے سائز کی بہترین تقسیم تاکہ بھرنے کی حد کو کارآمد بنایا جا سکے؛ اور نظام کی چپکنے والی صلاحیت کو کم کرنے کے لیے تیل کے جذب کی کم مقدار۔

شان دونگ گریٹ سن آو پینگ کی اعلیٰ حرارتی موصلیت والی الومینا کی عام خصوصیات یہ ہیں: Al₂O₃ ≥ 99.8%، Fe₂O₃ ≤ 0.01%، Na₂O ≤ 0.06%، ذرات کا سائز D₅₀ 150 مائیکرو میٹر سے شروع ہونے والے متعدد درجے دستیاب ہیں، سطحی رقبہ (BET) 18 میٹر²/گرام، تیل کا جذب ≤ 25 گرام/100 گرام، حرارتی موصلیت ≥ 30 ویٹ/(میٹر·کیلْوِن) (پاؤڈر کی ذاتی قدر)، حجمی مزاحمت ≥ 10¹⁵ اوم·سینٹی میٹر، اور موہس سختی 9۔

مصنوعی ذہانت کے سرورز، 5G بیس اسٹیشنز، اور نئی توانائی کی گاڑیوں کے IGBTs جیسی اعلیٰ درجے کی درخواستوں میں الومینا کی خلوص اور ذرات کے سائز کے تقسیم کے لیے سخت ضروریات ہوتی ہیں، جس میں عام طور پر بڑے اور چھوٹے ذرات کے سائز کو ملانے والی چند ماڈلی ترکیب کی حکمت عملی استعمال کی جاتی ہے۔ شان دونگ گریٹ سن آو پینگ چار درجے کی چند ماڈلی ترکیب کا منصوبہ پیش کرتا ہے جس میں D50 کی قدریں 40 مائیکرو میٹر + 20 مائیکرو میٹر + 5 مائیکرو میٹر + 1 مائیکرو میٹر شامل ہیں، جو زیادہ سے زیادہ بھرنے کی کثافت حاصل کرنے کے لیے ترتیب دی گئی ہے تاکہ حرارتی موصلیت کو بہتر بنایا جا سکے۔

جب ایک بڑے مقامی حرارتی مواد کے سازندہ نے آرٹیفیشل انٹیلی جنس سرور کے جی پی یو ماڈیولز کے لیے زیادہ حرارتی موصلیت والے پیڈ تیار کیے، تو انہوں نے شان دونگ گریٹسن آؤپینگ ایلومینا (D50 40 مائیکرو میٹر + 5 مائیکرو میٹر + 1 مائیکرو میٹر تین سطحی فارمولیشن) کو بھرنے والے مادے کے طور پر استعمال کیا۔ 88 وزن فیصد کی لوڈنگ سطح حاصل کرتے ہوئے، حاصل شدہ حرارتی پیڈ کی حرارتی موصلیت 6.5 واٹ/(میٹر·کیلْوِن) اور حرارتی مزاحمت ≤ 0.15 °سی·انچ²/واٹ (25 پی ایس آئی کے تحت) تھی، جبکہ شور کی سختی 65 تا 75 برقرار رکھی گئی تاکہ بہترین دباؤ قابلیت اور سطحی ویٹ آؤٹ صلاحیت فراہم کی جا سکے۔ اس حرارتی پیڈ کو آرٹیفیشل انٹیلی جنس سرور کے جی پی یو کولنگ ماڈیول میں استعمال کیا گیا، جس سے 700 واٹ کے بجلی کے بوجھ کے تحت جی پی یو جنکشن درجہ حرارت میں 12 °سی کی کمی آئی، جس کی وجہ سے سرور کو زیادہ گھڑی کی فریکوئنسی پر مستحکم طور پر چلانا ممکن ہوا اور کمپیوٹنگ طاقت کا آؤٹ پٹ تقریباً 8 فیصد بڑھ گیا۔ مائع خرد کردہ سرورز میں، یہ پروڈکٹ کولڈ پلیٹ اور چپس کے درمیان درمیان میں رکھی گئی، جہاں اس نے برابر قابلِ ذکر کارکردگی کا مظاہرہ کیا اور متعدد سرور سازندہ کمپنیوں کے معیاری قابلیتِ استحکام کے ٹیسٹ پاس کر لیے۔

شان دونگ گریٹ سن آؤ پینگ کے حرارتی موصل کروی شکل والے ایلومینا کے بنیادی فوائد درج ذیل ہیں: پہلا، اعلیٰ خلوص، جس میں Al₂O₃ ≥ 99.8% ہوتا ہے اور Fe، Na وغیرہ جیسے غیر ضروری عناصر کی کم سطح ہوتی ہے، جس سے ذاتی حرارتی موصلیت میں اضافہ ہوتا ہے بغیر کہ عزل کی کارکردگی متاثر ہو؛ دوسرا، ذرات کے سائز کی وسیع رینج، جس میں دس سے زائد گریڈز شامل ہیں جن کا D50 1 مائیکرو میٹر سے 50 مائیکرو میٹر تک ہوتا ہے، اور صارفین کے فارمولوں کے مطابق منفرد ملاوٹ کے حل بھی دستیاب ہیں؛ تیسرا، تیل کی کم جذبی صلاحیت، ≤ 30 g/100g، جو نظام کی وسکوسٹی کو قابل کنٹرول رکھتے ہوئے انتہائی اونچے لوڈنگ لیولز کی اجازت دیتا ہے؛ چوتھا، عمدہ برقی عزل، جس کی حجمی مزاحمت ≥ D50 1 × 10¹⁴ Ω·cm ہوتی ہے۔ 1015 او میٹر سینٹی میٹر اور اعلیٰ ڈائی الیکٹرک بریک ڈاؤن طاقت، جو تمام اقسام کے اعلیٰ وولٹیج الیکٹرانک اجزاء کے لیے مناسب بناتی ہے؛ پانچواں، لوٹ سے لوٹ تک استحکام، جس نے متعدد عوامی طور پر فہرست بند حرارتی مواد کی کمپنیوں کے سپلائر سرٹیفیکیشن کو پاس کر لیا ہے۔ AI سرور کے حرارتی تبادلے کے لیے کروی alumina کے تفصیلی فنی حل اور نمونہ ٹیسٹنگ کے لیے براہ کرم شان دونگ گریٹ سن آؤ پینگ سے رابطہ کریں۔