yl12311线路检测 -金属堆叠技术或能解决人工智能的巨额散热难题

发布时间:2023-04-10 16:33

今年 3 月,英伟达发布其 Rubin 系列 GPU 时,还抛出了一个重磅消息:搭载该系列 “Ultra 版” 芯片(预计 2027 年发布)的服务器机架,耗电量可能高达 600 千瓦。这一功率几乎是目前部分最快电动汽车充电器输出功率的两倍。

随着数据中心机架的耗电量攀升至如此惊人的水平,如何为其有效散热已成为行业面临的最大障碍之一。而一家初创公司认为,金属堆叠技术就是解决这一难题的答案。

Alloy Enterprises 公司研发出一种新技术,可将铜片加工成用于 GPU 和外围芯片的实心散热板。其中,内存、网络硬件等外围辅助组件的散热需求,约占服务器总散热负荷的 20%。

“当机架功率还在 120 千瓦时,我们对这 20% 的散热需求关注不多,”Alloy Enterprises 联合创始人兼首席执行官阿里・福赛斯(Ali Forsyth)在接受 TechCrunch 采访时表示。但如今,机架功率已达到 480 千瓦,且正朝着 600 千瓦的目标迈进,工程师们必须想办法为从内存到网络芯片的所有组件提供液冷方案 —— 而目前这些组件尚无现成的散热解决方案。

Alloy 公司采用逐层构建技术生产散热板,这种散热板既能嵌入狭小空间,又能承受液冷系统可能产生的高压。

A copper cooling plate is shown against a white background.

不过,这家初创公司并未采用 3D 打印技术。相反,它通过热量与压力相结合的方式,将金属片压合粘结。这种工艺虽比传统机械加工成本略高,但远低于 3D 打印。

最终制成的散热板,本质上相当于一块实心金属块。与机械加工产品不同,它没有拼接缝隙;与可能存在孔隙的 3D 打印产品也不同,它是完全致密的实心金属。“我们的产品能达到原材料本身的性能水平,” 福赛斯说,“这块铜的强度与机械加工而成的铜块完全一致。”

目前,大多数散热板采用机械加工工艺,即通过工具切割出所需结构。由于加工工具尺寸较大,散热板的两半需分开加工,随后通过烧结工艺(利用热量使金属粉末熔合)将两部分拼接 —— 这一过程会形成拼接缝,在高压环境下可能存在泄漏风险。而 Alloy 公司的工艺(一种被其称为 “堆叠锻造” 的扩散粘结技术)可制造出无缝散热板。

堆叠锻造技术还能打造尺寸更小的结构(最小可达 50 微米,约为人类头发直径的一半),使更多冷却液能流经金属表面。福赛斯表示,Alloy 散热板的热性能比竞品高出 35%。

由于堆叠锻造工艺较为复杂,Alloy 公司承担了大部分内部设计工作。客户只需提供关键规格和尺寸,该公司的软件会将这些参数转化为符合其制造流程的结构设计。

在 Alloy 的工厂里,铜卷首先经过预处理并切割成指定尺寸,随后用激光切割出所需结构。对于设计中不希望相互粘结的部分,会涂抹防粘结剂。完成上述步骤后,散热板的每一层金属片都会经过定位校准并堆叠起来,再送入扩散粘结机 —— 该机通过热量和压力将堆叠的金属片压合为单一金属块。

Forsyth透露,其公司正与数据中心领域的 “所有知名企业” 合作,但未披露具体合作方名称。

最初,Alloy 公司设计这项技术时,针对的是一种广泛使用的铝合金;但随着数据中心行业对该技术的兴趣日益浓厚,公司将工艺适配至铜材料 —— 铜具有优异的导热性和抗腐蚀性。今年 6 月,当 Alloy 公司发布这款铜制散热产品时,“市场反响非常热烈”,Forsyth说道。

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