45w/mk的散(sàn)熱保證：csf系(xì)列碳纖維(wéi)導熱(rè)矽膠片應對高(gāo)集成挑戰

随着人(rén)工(gōng)智能(néng)、機器學(xué)習、自動駕(jià)駛等(děng)新技術的日新月異的發展，對計算能力提(tí)出(chū)了更高(gāo)的要求(qiú)。其中，gpu（graphics processing unit，圖形處理(lǐ)單元）作(zuò)爲計算(suàn)加速的(de)關鍵部件，發揮(huī)着日益(yì)重要的作用(yòng)。

在訓練大(dà)規模神經(jīng)網絡(luò)模型時，gpu能夠通(tōng)過海量(liàng)并(bìng)行計(jì)算顯(xiǎn)著(zhe)縮短訓(xùn)練時間。目(mù)前，含(hán)多(duō)個(gè)核心(xīn)的gpu已(yǐ)經被廣泛應(yīng)用。以自動(dòng)駕駛技術爲(wèi)例(lì)，需要實時處(chù)理來自激(jī)光雷達(dá)、攝像頭(tóu)等各(gè)種傳感器的數(shù)據(jù)，并(bìng)快速做出判斷。這需(xū)要強(qiáng)大的(de)計算(suàn)能力支撐。因此(cǐ)，汽車的自(zì)動駕(jià)駛系(xì)統都會配(pèi)備多個(gè)高(gāo)性能(néng)計算芯(xīn)片，才能(néng)保證系統的實時性(xìng)和安全性(xìng)。

與此同時(shí)，爲了(le)提升性(xìng)能，gpu芯片(piàn)的設計也在朝(cháo)着高集成度方(fāng)向發展。芯片納米制(zhì)程(chéng)工(gōng)藝的(de)進步使(shǐ)得單個(gè)芯片上可集成(chéng)更多晶(jīng)體管，提升了運算速(sù)度(dù)。與此(cǐ)同時，各關鍵電子部件，如(rú)運算(suàn)存儲、電源(yuán)模(mó)塊都集(jí)成在(zài)gpu的同(tóng)一(yī)塊pcb主闆(pǎn)上，以達到高集(jí)成度，減(jiǎn)小設備(bèi)體積(jī)。

但是，高度(dù)集成(chéng)也(yě)導緻芯(xīn)片的熱密(mì)度(dù)急(jí)劇增(zēng)加，大量的熱量集(jí)中在小(xiǎo)空間内，對散熱提出了極大挑(tiāo)戰。在保證芯片穩定工作溫度(dù)的同時，還需要考慮(lǜ)散熱方案的尺(chǐ)寸、噪音等因素(sù)，對其設(shè)計(jì)提出了更高要(yào)求。

在從芯片到(dào)散熱器的(de)熱傳(chuán)遞(dì)鏈路上，熱界(jiè)面材(cái)料發揮着(zhe)重要作用。導熱(rè)矽膠片與芯片直接(jiē)接(jiē)觸，其導(dǎo)熱性直接影響散熱效果，其(qí)柔(róu)軟的特性(xìng)能夠(gòu)彌補(bǔ)芯片表面(miàn)與散熱器(qì)基闆之間的微小凸(tū)起和凹(āo)坑(kēng)，使兩(liǎng)者間實現良好(hǎo)的熱傳遞(dì)；其導熱填(tián)料(liào)的(de)優異導熱性可(kě)将芯片表(biǎo)面(miàn)的熱(rè)量(liàng)高效(xiào)傳(chuán)遞(dì)到散(sàn)熱器；其優良的(de)電絕緣性(xìng)可防(fáng)止電(diàn)路短路。優(yōu)良的導(dǎo)熱矽(xī)膠(jiāo)片産品，能夠顯(xiǎn)著提升散熱效果，保證(zhèng)芯片在(zài)高功率運轉時(shí)的穩定性(xìng)。

 

圖1：導(dǎo)熱矽膠片在顯(xiǎn)卡中的應用

針(zhēn)對高功率密度(dù)應用場景(jǐng)，盛恩研發了csf系(xì)列 碳纖維導熱(rè)矽膠片 産品。其(qí)采用(yòng)碳纖(xiān)維導熱填料的獨特(tè)設計，導熱性能(néng)顯著優(yōu)于普通的導熱(rè)矽膠片(piàn)。

市面(miàn)上較爲成(chéng)熟的，采(cǎi)用導熱(rè)陶瓷粉(fěn)末的(de)傳(chuán)統導(dǎo)熱矽(xī)膠片的導(dǎo)熱系數可(kě)達12w/mk，而(ér)盛恩(ēn) 碳纖維導熱矽(xī)膠片(piàn) 的導熱系(xì)數則可達(dá)45w/mk。

由于(yú)碳纖(xiān)維存在一(yī)定的長徑比（長(zhǎng)條狀、絲狀），可形成高效的(de)導熱(rè)通路，且碳(tàn)纖維(wéi)的力(lì)學強度良好，碳纖維填料(liào)的加入讓矽(xī)膠片在(zài)導熱(rè)性能(néng)大幅提升的同(tóng)時，也(yě)帶來了更(gèng)良好的柔韌性和壓縮性，且具有低密(mì)度(dù)，低矽(xī)油析(xī)出(chū)的特點。

 

圖2：碳纖(xiān)維導熱矽膠(jiāo)片中的熱(rè)傳導(dǎo)鏈路

 

圖3：盛恩csf系(xì)列碳(tàn)纖維導熱矽膠片

使用盛(shèng)恩csf系列 碳(tàn)纖維導熱(rè)矽膠(jiāo)片 可顯著提升(shēng)cpu/gpu芯片(piàn)的散熱效(xiào)率，同(tóng)時，盛恩的産品可靠(kào)度也(yě)都經(jīng)過充分驗證，廣(guǎng)泛應(yīng)用于高端服務(wù)器、工(gōng)控計算(suàn)機等場景，保障(zhàng)了(le)衆多(duō)關鍵任(rèn)務(wù)設備(bèi)的穩(wěn)定運行。

随(suí)着ai芯片向更高集成度發展，導(dǎo)熱矽膠(jiāo)片(piàn)作爲連接(jiē)芯片(piàn)與散(sàn)熱器的熱橋，其性(xìng)能直接影響(xiǎng)系統的可(kě)靠性(xìng)和壽命。csf系(xì)列碳(tàn)纖維導熱(rè)矽膠片等優質産品(pǐn)的應用，将(jiāng)有助(zhù)于下一代高性(xìng)能計算系(xì)統的(de)穩定(dìng)與高效運(yùn)轉，爲實現強大(dà)的算(suàn)力提供了(le)有力(lì)的散(sàn)熱保(bǎo)障。

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