Pandan kous AI a vin pi entansifye, konsomasyon pouvwa gwo -chip GPU yo ap kontinye ogmante dramatikman. Pisans NVIDIA H100 yon sèl-kat rive nan 700 W, nouvo seri Blackwell la pouse sa a 1000-1400 W, ak dènye GPU achitekti Vera Rubin la gen yon pik konsomasyon pouvwa ki depase 2300 W. Nivo pouvwa ekstrèm sa yo te vin tounen yon kou boutèy debaz pou devlopman pwochen jenerasyon chip AIAI.
Kounye a, refwadisman likid ak refwadisman imèsyon yo lajman adopte nan endistri a pou jesyon tèmik nan nivo sèvè. Sepandan, apwòch sa yo pa ka rezoud pwoblèm fondamantal akimilasyon chalè ki sitiye tou pre chip. Tach ki pèsistan yo mennen nan frekans frekans ak degradasyon pèfòmans, sa ki limite anpil kapasite chips AI wo-fen yo. Teknoloji dissipation chalè ki baze sou Diamond te parèt kòm yon chemen efikas pou simonte defi sa a.
Yon miskonsepsyon komen nan mache a se ke avantaj prensipal dyaman a se senpleman segondè konduktiviti tèmik li yo. An reyalite, konpetitivite debaz dyaman se nan kapasite doub li: ultra-wo konduktiviti tèmik konbine avèk ekselan ekspansyon tèmik matche ak materyèl chip -yon konbinezon ke materyèl tradisyonèl tankou kwiv, ajan, ak carbure Silisyòm pa ka fasil reyalize.
Done kle yo montre ke dyaman yon sèl kristal CVD gen yon konduktiviti tèmik ki depase 2000 W/(m·K), ak vèsyon izotopik pirifye depase 3000 W/(m·K)-apeprè senk fwa sa ki an kwiv konvansyonèl yo. Menm plis kritik, dyaman ofri eksepsyonèl konpatibilite tèmik: koyefisyan ekspansyon tèmik li (CTE) se sèlman 1.0-1.1 ppm / K, byen matche ak 2.6 ppm / K Silisyòm, sa ki lakòz yon dezekilib tèmik nan jis 1.5 ppm / K. Kontrèman, kwiv, ki souvan itilize nan endistri a, gen yon CTE nan 16.5-17 ppm/K, ki bay yon dezakò ak Silisyòm nan apeprè 14 ppm/K-yon lòd nan grandè pi wo pase dyaman an.
Aktyèl AI chips jeneralman adopte pwosesis anpile 2.5D ak 3D, ki konsantre sous chalè anpil ant kouch ak vin pi mal diafonik tèmik. Estrikti ki baze sou kwiv, ak gwo dezekilib tèmik yo, sibi ekspansyon ak kontraksyon kontinyèl anba sikilasyon tanperati repete, fasilman lakòz fatig soude-joint ak fann entèfas-siyifikativman konpwomèt fyab chip ak lavi. Diamond, gras a dezekilib tèmik ki ba li yo, fondamantalman diminye estrès tèmik nan koòdone chip yo epi evite risk echèk anbalaj, fè li byen aliyen ak tandans yo nan evolisyon segondè chip AI.
Diamonds polikristalin reyalize konduktiviti tèmik 1000-2200 W/(m·K) ak menm CTE ak dyaman yon sèl kristal, epi li ka pwodwi nan gwo gwosè a pi ba pri, fè li apwopriye pou deplwaman gwo echèl kòm koule chalè nan sèvè AI. Konpoze Diamond-kwiv yo ofri konduktiviti tèmik 500-650 W/(m·K), ak CTE reglabl ak bon machinability -yon konpwomi pri-efikas ki rezoud dilèm tradisyonèl la nan "segondè konduktiviti tèmik men konpatibilite chip pòv."
Malgre avantaj materyèl eksepsyonèl sa yo, adopsyon endistriyèl toujou ap fè fas a de defi debaz teknik.
Premyèman, rezistans tèmik entèfas. Gen yon miskonsepsyon toupatou ke nenpòt materyèl ki enplike dyaman delivre otomatikman senk fwa pi bon refwadisman pase kwiv. An reyalite, pwosesis lyezon pòv yo ka kreye trè wo rezistans tèmik entèfas, negasyon nannan konduktiviti siperyè dyaman ak anpil sabote pèfòmans chalè dissipation. Dezyèmman, machin ultra-presizyon ak konpoze entèfas. Dite ekstrèm Diamond a mande ekipman espesyalize ak pwosesis pou tout etap presizyon, ogmante baryè pwosesis la. Anplis, fèb lyezon entèfas ant dyaman ak kwiv mande pou teknik modifikasyon koòdone tankou Titàn oswa kouch tengstèn pou reyalize konpoze ki estab epi asire operasyon serye alontèm.
Aktyèl AI chip konsomasyon pouvwa ap grandi nan yon pousantaj nan "triple nan twa ane," ak adopsyon an toupatou nan anpile 3D te fè akimilasyon chalè entèlayer ak lokalize tach cho de pli zan pli enpòtan. Tach cho sa yo se kòz prensipal degradasyon pèfòmans ak fòse rediksyon frekans. Li enpòtan pou klarifye ke chalè dyaman gaye ak refwadisman likid yo pa ranplasan men solisyon konplemantè: dyaman sèvi pou plati ekstrèm flux chalè lokal yo epi elimine akimilasyon kote cho -abòde konsantrasyon chalè ki toupre-junction-pandan refwadisman likid retire chalè a gaye inifòm nan sistèm nan, ranpli rejè chalè a byen lwen.
Chèn endistriyèl dissipation chalè dyaman domestik la montre yon modèl fòs nan matyè premyè en men feblès relatif nan pwosesis debaz en. Nan kwasans entetik dyaman en, kapasite teknik Lachin nan pou gwo zòn polikristalin dyaman yo egal ak, oswa nan kèk mezi menm devan yo, tokay lòt bò dlo. Sepandan, genyen twou vid ki genyen nan teknoloji en kle yo tankou wafer-nivo soudeless lyezon dirèk ak egzak kontwòl pwosesis ki ba-tèmik-rezistans.
An tèm de pri, konsomasyon elektrisite segondè nan ekipman MPCVD se presyon pri prensipal la pou pwodiksyon an mas. Pou adrese sa, dirijan konpayi domestik yo tankou SF Diamond, Huanghe Whirlwind, ak Huifeng Diamond ap bati estratejik kapasite pwodiksyon nan rejyon ki gen pri elektrisite ki ba, tankou Xinjiang ak Inner Mongolia, swe pouvwa pa chè, ekipman pwodiksyon gwo chanm, ak devlopman pwosesis propriétaires kontinyèlman diminye depans fabrikasyon.
An jeneral, bay tandans nan konsomasyon pouvwa ki toujou ogmante nan chips AI, materyèl tradisyonèl ki baze sou kwiv dissipation chalè te rive nan limit pèfòmans fizik yo epi yo ka diman satisfè demand yo nan pwochen jenerasyon chips wo fen. Diamond, ak konbinezon inik li yo nan konduktiviti ultra-wo tèmik ak dezekilib tèmik ki ba, vle di kòm yon solisyon efikas jesyon tèmik pou chip AI avanse.