3D-печать открывает новые возможности для охлаждения чипов искусственного интеллекта
С развитием тенденции миниатюризации электронных устройств возросла и проблема перегрева. Чтобы решить эту проблему, как никогда важно улучшить характеристики рассеивания тепла за счет улучшения конструкции радиатора. Особенно в связи с быстрым развитием технологий искусственного интеллекта проблема рассеивания тепла чипами стала беспокоить отрасль. Щепка размером со шляпку гвоздя на самом деле представляет собой источник тепла мощностью 300 Вт. Но на самом деле чип уже сильно нагревается, прежде чем достигнет такого энергопотребления.
Миниатюризация и высокая интеграция чипов могут привести к значительному увеличению локальной плотности теплового потока. Улучшение вычислительной мощности и скорости приводит к огромному энергопотреблению и выделению тепла. Одним из основных факторов, ограничивающих разработку чипов высокой вычислительной мощности, является их способность рассеивать тепло. Более 55% отказов чипов вызваны неспособностью передавать тепло или повышением температуры. Когда температура чипа превышает 70 градусов, на каждые 10 градусов повышения температуры его надежность снижается на 50%.
Роль технологии 3D-печати в области теплообмена стала очевидной, и она также может сыграть роль в решении проблем рассеивания тепла на уровне чипа. В справочнике по технологии 3D-печати отмечается, что компания ToffeeX использовала собственное программное обеспечение для разработки теплообменника жидкостного охлаждения процессора и изготовила его с использованием технологии электрохимической 3D-печати, что позволило снизить падение давления на радиаторе на 60%. Процесс электрохимического аддитивного производства (ECAM) сотворил чудо в производстве чистой меди: размер воксела достигает 33 микрон, что является невероятным разрешением, и его можно печатать с использованием недорогих материалов на водной основе при комнатной температуре.
В настоящее время полупроводниковая промышленность полагается на охлаждающие пластины и другие охлаждающие устройства, обычно изготавливаемые методами ковки или токарной обработки. Эти процессы ограничиваются производством обычных ребер, которые могут быть изготовлены только в одном направлении, и ограничены геометрической формой, которая может заполнить эти элементы. Аддитивное производство электрохимическим осаждением (ECAM) — это совершенно другая технология 3D-печати металлами, которая позволяет производить высококачественные детали с превосходным разрешением и экономичностью, а также достигать масштабируемого крупномасштабного производства с высоким разрешением.
Но помимо производственных проблем, площадь поверхности и доступная охлаждающая способность оборудования для управления температурным режимом, изготовленного традиционными способами, также ограничены. 3D-печать не только позволяет увеличить площадь поверхности и шероховатость для лучшего рассеивания тепла, но также открывает путь к производству сложных пластин и теплообменников с жидкостным охлаждением, что значительно повышает производительность.
