
Sucesso de Dissipador de Calor de Alumínio de Precisão em Módulos de Computação AI
Dongguan Yukun Electronics Technology Co., Ltd. tem profunda expertise no processamento de precisão de componentes eletrônicos. Desenvolveu dissipadores de calor de alumínio de precisão para servidores AI e módulos AI de computação de borda com base no padrão nacional GB/T 3880.2.
Detalhes do projeto
1. Os pontos de dor da aplicação
A densidade de potência dos módulos de computação de IA (cartões de aceleração GPU, unidades de inferência de IA) continua a aumentar, com a dissipação térmica de um único chip ultrapassando 300W. Os três principais pontos críticos dos blocos de dissipação de calor tradicionais são: primeiro, a condutividade térmica do alumínio de fundição comum é de apenas cerca de 96W/(m・K), o que resulta em uma alta resistência térmica, levando a um aumento excessivo da temperatura do chip, o que causa frequentemente a redução da frequência de computação, afetando a eficiência da operação de IA; segundo, os dispositivos de IA precisam se adaptar a condições de trabalho em uma ampla gama de temperaturas de -40℃~+120℃, a rigidez estrutural dos blocos de dissipação de calor tradicionais é insuficiente, o que pode causar deformações e mau contato em ambientes com vibrações e ciclos de aquecimento e resfriamento, levando a um aumento drástico da resistência térmica; terceiro, os blocos de dissipação de calor fabricados com processos tradicionais apresentam grandes desvios de planicidade, uma resistência térmica excedente na interface de contato com o chip, além de uma baixa consistência dimensional na produção em massa, o que não atende aos requisitos de entrega em larga escala de dispositivos de IA.
II. Soluções sob medida
Combinando as características de dissipação de calor dos dispositivos de IA com a norma GB/T 3880.2 para processamento, a Yukuin Electronics desenvolveu um plano personalizado para todo o processo:
Seleção de materiais e otimização de desempenho: O material base utilizado é o alumínio 6063 em estado T5/T6, com condutividade térmica de 200W/(m・K), equilibrando desempenho térmico e resistência estrutural; Para atender às necessidades de instalação de chips AI, os parâmetros mecânicos do material são rigorosamente controlados para garantir a estabilidade estrutural do bloco de dissipação em amplas faixas de temperatura.
Estrutura e design de processo: otimizar os parâmetros estruturais das asas, espaçamento das asas de 2~5mm para cenários de convecção natural e 1~3mm para cenários de refrigeração forçada, espessura de 1,0~1,5mm, maximizando a área de dissipação de calor; processo de estampagem de precisão, garantindo a planicidade da base do bloco de dissipação de calor ≤0,05mm, reduzindo a resistência térmica de contato com o chip; tratamento de anodização na superfície, coeficiente de dissipação de calor por radiação aumentado para 0,8~0,9, fortalecendo a capacidade de dissipação de calor natural.
Produção em lote automatizado: montar linha de produção de usinagem CNC de precisão + inspeção automatizada para alcançar o processo de formação de aletas de dissipador, plano de moagem, inspeção dimensional totalmente automatizada, garantindo que a desvio dimensional do produto em lote ≤ ± 0,02mm, adaptado às necessidades de montagem em larga escala de equipamentos de IA.
III. RESULTADOS CONCRETOS
O bloco de dissipação térmica personalizado desta vez foi aplicado em massa em dois módulos de capacidade de IA mainstream, com os seguintes resultados principais:
Desempenho de dissipação de calor significativamente melhorado: o módulo de capacidade de cálculo de IA equipado com este bloco de dissipação de calor reduz o aumento de temperatura do núcleo da placa de 12 a 18 ℃ sob carga plena em comparação com a solução de dissipação de calor tradicional, resolvendo completamente o problema de redução de frequência do cálculo e aumentando a eficiência de inferência de IA em 22%.
Adequação ao ambiente operacional atingida: passou por testes de ciclo térmico de -40 °C a +120 °C e vibração contínua, sem deformação na estrutura do bloco de dissipação de calor e sem aumento significativo da resistência térmica de contato, adequando-se ao ambiente operacional exigente de dispositivos de IA industrial e automotiva de borda.
Benefícios da produção em série são evidentes: linha de produção automatizada permite que a taxa de produção de bloco de dissipação de calor seja de 99,2%, a eficiência de produção aumenta em 45%, o custo de dissipação de calor de cada unidade de dispositivo de IA é reduzido em 18%; o produto passou com sucesso pela auditoria de matéria-prima dos fabricantes de dispositivos de IA e já atingiu fornecimento em série estável, o que estabelece a base central para a empresa expandir o negócio da cadeia de suprimentos de componentes eletrônicos de IA.