在线客服

AI芯片散热:“降温一战”如何打更有胜算?

image description
2025年 6月 23日

在AI技术飞速发展的今天,AI芯片作为算力的核心载体,正面临着前所未有的性能与散热挑战。无论是训练大规模语言模型,还是运行复杂的深度学习算法,AI芯片的高负载运行都会产生巨大的热量。如果散热问题无法妥善解决,不仅会导致芯片性能下降,还可能缩短硬件寿命,甚至造成损坏。

为什么芯片散热如此重要?

AI芯片,尤其是CPU、GPU等高性能计算芯片,在进行矩阵运算、并行计算时会消耗大量电能,其中相当一部分能量会转化为热能。例如,某知名品牌的一款GPU功耗可达700W以上,而训练一个大型AI模型可能需要成千上万块这样的芯片同时工作。如果散热效率不足,芯片温度会迅速上升,导致:

性能降频:芯片为避免过热会自动降低运行频率,算力大幅下降。

可靠性降低:长期高温运行可能加速电子元件老化,增加故障率。

能耗激增:散热系统本身(如风扇、液冷泵)也会消耗额外电力,降低整体能效比。

因此,高效、创新的芯片散热技术,是提升电子设备稳定性和可靠性的必要途径。芯片散热技术包括多种方法,其中既有传统的风冷、水冷,也有创新的液冷和相变冷却等。其中关键一环就是处于芯片和散热器之间的导热界面材料选择。

铟泰公司的金属导热界面材料有:

sTIM 焊接型热界面材料

纯铟或铟基合金焊片及预涂布助焊剂焊片,可为CPU、GPU提供低空洞、高导热效率和高可靠性的整体焊接解决方案,主要应用于CPU、GPU、Die to Lid封装。

Heat-Spring®

Heat-Spring® 通过表面图案化设计,优化导热性能,使之具备可压缩性且不需要回流金属TIM,特别适用于TIM2应用场景。

相较于非金属材料,铟基金属展现出更优异的导热能力,其热导率最高可达86W/mK。同时,铟金属本身具有良好的延展性,能有效降低界面热阻,显著提升热传导效率。铟泰公司独有的Heat- Spring®技术可便捷地应用于芯片、散热盖及浸没式其他类型的热源和散热器之间。

m2TIM™

m2TIM™是一种独特的固-液混合型导热界面材料解决方案。该方案将液态金属与固态金属(纯铟)焊片相结合,利用镓基液态金属实现对界面的良好润湿,并可免除芯片背面金属处理工艺。铟具有更高的导热性能还可以有效吸收液态金属并限制其流动,适用于TIM1和TIM0应用场景。

图:固体金属(红)与液态或熔融态金属(绿和蓝)的热阻对比

m2TIM经过20,000+功率循环后系统仍能保持较低的热阻率。

图:m2TIM™功率循环示意图

液态金属TIMs

铟泰公司提供多种液态金属材料,凭借创新性的材料应用,充分结合液态金属低界面阻抗的优势,在金属与非金属表面都展现出优异的润湿性能,可选合金组合丰富,包括镓铟和镓铟锡合金等。

AI芯片的散热问题,是整个行业面临的挑战,而“降温一战”如何打才有胜算?铟泰公司的金属导热界面材料能够从容应对。如果您想了解更多关于上述产品的详细信息,欢迎通过以下方式联系我们。