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散热可能是2027-2028年GPU的一个问题: 随着散热目标向2000-3000W+范围攀升,铜和铝变得不足。 但AlSiC(铝硅碳化物),一种金属基复合材料,可能变得重要。 原因如下: Rubin VR200 GPU指向1800W TDP,AMD Instinct MI450X据报道高达2500W,$NVDA Rubin Ultra的功耗据报道达到2300W。 向2300W的转变创造了大规模的热通量问题。 AlSiC(铝硅碳化物)是一种金属基复合材料,用于国防、太空和高功率工业应用(如高铁)。 就像Toto等随机马桶公司成为HBM关键一样,这种用于航空航天和工业散热的材料复合材料可能会被用于AI,因为它可以在不发生分层的情况下承受数万次热循环。 因此,随着Rubin等AI加速器达到与工业电源模块或太空相当的功率水平,半导体中AlSiC的采用可能变得重要。 对于2300W系统中的AlSiC: - (结到壳):包括硅芯片、底部填充物和第一层TIM(热界面材料) - (壳到散热器):包括均热板(顶盖)和第二层TIM(TIM2) - (散热器到环境):冷板或液体换热器的热阻。 壳到散热器可能是AlSiC的应用场景。 随着功率密度可能继续向3000W攀升,可能会出现机械和散热危机,这可能导致材料从传统铜封装发生变化。 所以这里有四个部分: 1. 内部/外部散热 看起来SiC(碳化硅)中介层(内部)可能用于$NVDA Rubin代GPU。然后AlSiC(外部)可能用于微通道顶盖(MLCP)或位于芯片中介层组件上方的均热板。 2. 3D垂直堆叠(SoIC) 这些复杂的封装在热循环期间极易翘曲。SiC中介层是脆性晶体,无法提供结构刚性。AlSiC充当“加强筋”,防止基板在高夹紧压力下弯曲。 3. Rubin Ultra NVL576机架可能达到高千瓦功率密度 这种密度造成了SiC中介层无法解决的重量负载瓶颈。Rubin Ultra NVL576机架散热堆栈加液体流道的累积重量可能超过地板承重限制(AlSiC可能成为必要,以在不牺牲传热性能的情况下将散热管理的“死重”减少60%以上)。 4. 微通道的净成型制造 传统铜顶盖必须蚀刻或CNC加工,据报道这一过程在Rubin量产中遇到了高难度。 AlSiC使用“快速注射成型”制造陶瓷预成型体,然后渗入铝。这允许创建复杂的内部几何形状。AlSiC微通道顶盖和硅集成IHS看起来是铜散热管理的替代品。 我们可能会在2026年初看到这一问题的解决,因为SemiAnalysis在2025年报道Nvidia的Blackwell(B100/B200)因CoWoS-L封装中的翘曲问题面临良率问题。 TLDR散热可能是2027-2028年的瓶颈: 一些潜在受益者可能是SiC中介层(高纯度SiC粉末)和用于2027-2028年散热的AlSiC复合材料。 这都是持续的研究,但也许我们会在1-2年内看到一些极其小众且随机的铁路或太空AlSiC供应商被AI使用,就像HBM的马桶制造商一样。