45w/mk的散熱保(bǎo)證：csf系列(liè)碳(tàn)纖維導(dǎo)熱矽膠(jiāo)片應(yīng)對高集成(chéng)挑戰

随着(zhe)人工智能(néng)、機(jī)器學習(xí)、自動駕(jià)駛等新(xīn)技術的日新月(yuè)異的(de)發展，對計(jì)算能(néng)力(lì)提出了更高(gāo)的要求。其(qí)中，gpu（graphics processing unit，圖形處(chù)理單(dān)元）作爲(wèi)計(jì)算加速的(de)關鍵部件(jiàn)，發揮(huī)着(zhe)日益重要的作用。

在訓(xùn)練(liàn)大規模神經(jīng)網絡(luò)模(mó)型(xíng)時，gpu能夠通過海(hǎi)量并(bìng)行計(jì)算顯著縮(suō)短訓練時(shí)間。目(mù)前，含(hán)多個(gè)核心(xīn)的gpu已經被廣(guǎng)泛(fàn)應用(yòng)。以自(zì)動駕(jià)駛技術爲例，需(xū)要實(shí)時處理來自激光(guāng)雷達、攝(shè)像頭等各種傳(chuán)感器的數(shù)據，并(bìng)快速做(zuò)出判斷。這需要強大的計算(suàn)能力(lì)支撐(chēng)。因此，汽(qì)車的自(zì)動駕駛系統都(dōu)會配備多(duō)個高性能(néng)計算芯片(piàn)，才能保證(zhèng)系統(tǒng)的實時性和安(ān)全性。

與此同時(shí)，爲了提升性能(néng)，gpu芯片的(de)設(shè)計也在朝(cháo)着高(gāo)集成(chéng)度方(fāng)向發展(zhǎn)。芯片納米制(zhì)程工藝的進(jìn)步使得單個芯(xīn)片上可(kě)集成更多晶體(tǐ)管，提(tí)升了運算(suàn)速度。與此同時，各關鍵(jiàn)電子部件，如運算(suàn)存儲、電源(yuán)模塊都集(jí)成在gpu的同一塊pcb主闆上，以(yǐ)達到高集(jí)成度，減小(xiǎo)設備體(tǐ)積。

但是，高度集(jí)成(chéng)也導(dǎo)緻芯片的熱(rè)密度急劇增(zēng)加，大(dà)量的熱量集中(zhōng)在小空間(jiān)内，對(duì)散熱提出了極(jí)大挑戰(zhàn)。在(zài)保證(zhèng)芯片(piàn)穩定工作溫度(dù)的同(tóng)時，還(hái)需要(yào)考慮散熱(rè)方案的尺寸、噪(zào)音等因素(sù)，對其(qí)設計提出了更(gèng)高要求。

在從芯片到(dào)散熱器的(de)熱傳遞鏈路上(shàng)，熱界面材(cái)料發揮着(zhe)重要(yào)作用(yòng)。導熱矽膠(jiāo)片與芯片直(zhí)接接觸(chù)，其導熱性直接(jiē)影響散熱效(xiào)果(guǒ)，其柔軟的(de)特性(xìng)能夠(gòu)彌補芯片(piàn)表面(miàn)與散熱器(qì)基闆之間的微(wēi)小凸(tū)起和(hé)凹坑，使兩(liǎng)者間(jiān)實現良好的熱傳遞(dì)；其導熱填料的(de)優異導熱(rè)性可(kě)将芯片表面的(de)熱量高效(xiào)傳遞(dì)到散熱器(qì)；其優(yōu)良的(de)電絕(jué)緣性(xìng)可防(fáng)止電路短(duǎn)路。優(yōu)良的導熱(rè)矽膠片(piàn)産(chǎn)品，能(néng)夠顯著(zhe)提升散(sàn)熱效(xiào)果，保(bǎo)證芯(xīn)片在(zài)高功(gōng)率運(yùn)轉時(shí)的穩定性(xìng)。

 

圖1：導熱矽膠片(piàn)在顯卡中的應(yīng)用

針對(duì)高功率密度(dù)應(yīng)用場景(jǐng)，盛(shèng)恩研發(fā)了csf系(xì)列 碳(tàn)纖維(wéi)導熱矽膠片 産(chǎn)品。其采用碳纖(xiān)維導(dǎo)熱填料的(de)獨特設計，導熱性能顯(xiǎn)著(zhe)優于(yú)普通的導(dǎo)熱矽膠片。

市面上較(jiào)爲(wèi)成熟的，采用導熱陶瓷粉末(mò)的傳(chuán)統導(dǎo)熱矽膠片的導熱系(xì)數可達12w/mk，而(ér)盛恩 碳纖維導熱矽(xī)膠片 的導熱系數(shù)則(zé)可達(dá)45w/mk。

由于(yú)碳纖維存(cún)在一定的(de)長徑(jìng)比（長(zhǎng)條狀(zhuàng)、絲狀(zhuàng)），可形成高(gāo)效的(de)導熱(rè)通路，且碳(tàn)纖維的力學強(qiáng)度良好，碳纖維(wéi)填料的加(jiā)入(rù)讓矽膠(jiāo)片在(zài)導熱性能(néng)大幅(fú)提升(shēng)的同(tóng)時，也(yě)帶來(lái)了更良好(hǎo)的柔(róu)韌性和壓縮性(xìng)，且具(jù)有低(dī)密度(dù)，低矽(xī)油析出的(de)特點(diǎn)。

 

圖(tú)2：碳(tàn)纖維導熱矽膠片中(zhōng)的熱傳導(dǎo)鏈路

 

圖3：盛(shèng)恩csf系列碳纖維(wéi)導熱矽膠片

使(shǐ)用盛恩csf系列 碳纖維(wéi)導熱(rè)矽膠(jiāo)片 可(kě)顯著(zhe)提升cpu/gpu芯片(piàn)的散(sàn)熱效(xiào)率，同時，盛(shèng)恩的産品可靠(kào)度也都經過充(chōng)分驗證，廣(guǎng)泛應用于高端服務(wù)器、工控計算機(jī)等場景，保障了(le)衆多關(guān)鍵任務(wù)設備(bèi)的穩定運(yùn)行。

随着(zhe)ai芯(xīn)片向(xiàng)更高集成度發展，導(dǎo)熱(rè)矽膠片(piàn)作爲連接芯片(piàn)與散熱器(qì)的熱橋，其性能直接(jiē)影響(xiǎng)系統(tǒng)的可(kě)靠性和壽命。csf系(xì)列碳纖(xiān)維導熱矽膠(jiāo)片等優質(zhì)産品的應用，将有助于下一代(dài)高性能(néng)計(jì)算系(xì)統的穩定與高(gāo)效運轉，爲實現強大的算力提(tí)供了有(yǒu)力的散熱保障。

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