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现在AI和高性能计算发展太快了，AI和GPU处理器功率密度不断增加、芯片面积持续扩大，需要先进的散热解决方案来维持峰值性能和可靠性。热设计功耗（TDP）一路飙升，促使工程师们在热界面材料上不停想新招。传统的硅脂、相变材料这时候也顶不住巨大的发热量。

今天我们就来探讨传统TIM到底哪里不行？新型金属导热界面材料（包括液态金属和相变合金）是怎么做的？测试效果又是怎样的呢？

现代处理器中的散热挑战

高性能AI/GPU芯片，单颗功耗已经超过850瓦，普通风冷、传统导热膏根本压不住。更麻烦的是，现在的服务器处理器旁边经常紧挨着HBM高带宽内存，这些内存对温度特别敏感，温度一波动就容易出问题。

所以TIMs不仅要能把芯片上的热量快速导走，还不能“误伤”旁边的内存。传统聚合物TIMs（比如导热膏、导热胶、相变合金）热导率不够高，而且用久了会在冷热交替时被挤出来（“泵出效应”），导致散热性能下降。

一句话总结：如果热性能决定了系统的价值或良率，金属TIMs是合理的选择；如果成本是设计的主要驱动因素，聚合物TIMs可能就足够了。

图1：过去十年主流服务器/AI处理器TDP变化曲线

金属导热界面材料强在哪里？

目前新型的金属导热界面材料分三大类：

混合液态金属

镓基液态金属是一种独特的固-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。

相变金属合金

室温下是固态，做成薄片直接贴上去。芯片一发热，温度到了就熔化成液态，把缝隙填得满满当当；关机冷却后又变回固态，反复使用也很稳定。铟泰公司的PCMA导热界面材料经过特殊设计，兼具卓越的导热性能和高可靠性，是TIM0（TIM1.5）和TIM1应用的理想选择。

可压缩型

铟泰公司Heat-Spring®导热界面材料，采用铟的延展性最大限度地减少了表面热阻并提升了热导性能；另一方面，其表面独特的微凸起结构，能使上下界面很好贴合，特别适合用在TIM2这类场景。

可以看出，每一种金属导热界面材料都有自己拿手绝活：有的主攻导热快，有的专治芯片翘曲，有的保证长期不掉链子。

好了，第一期咱们先聊到这儿，主要认识了金属TIM的三种类型和它们为啥适合AI芯片。

>>>下期预告

带大家一起走进实验室，用实测数据诠释金属导热界面材料的三大硬核优势，以及金属导热界面材料的技术现状和未来趋势。

如果你觉得内容有用，别忘了点个赞、留个言，说说你在散热设计上遇到过啥头疼问题？要是有具体的产品技术需求，也欢迎后台私信我们，铟泰公司的工程师帮你定制散热方案。