Matériaux thermiques pour centres de données et serveurs d'IA
Concevoir des interfaces à faible résistance pour le calcul haute densité
Contrôlez la chaleur au niveau du GPU, de la mémoire HBM, du CPU, du VRM, de la carte réseau et des composants de stockage grâce à des matériaux thermiques sélectionnés en fonction de la planéité de la plaque de refroidissement, de l'épaisseur de la ligne de collage, de la répartition de la pression, de la facilité d'entretien et du fonctionnement à long terme en rack.
À l'intérieur du nœud de calcul
Mapper toutes les interfaces du serveur d'IA
Les accélérateurs intègrent plusieurs dispositifs à haut flux à proximité des composants de mémoire, de régulation de tension et de mise en réseau. Chaque interface présente un écart, une marge de pression et des exigences de service différents.
Interfaces GPU, HBM et plaques de refroidissement
Gérer un flux thermique élevé grâce à une interface mince et contrôlée, tout en protégeant le boîtier contre les variations de pression, la déformation de la plaque de refroidissement et les variations de montage.
Découvrez les matériaux d'interface thermique →
VRM, mémoire et composants d'accélération
Compenser les variations de hauteur des composants au niveau d'un dissipateur thermique ou d'un châssis sans exercer de pression excessive sur les boîtiers, les joints de soudure ou le circuit imprimé.
Consultez le guide sur les MOSFET et les VRM →
Cartes réseau, commutateurs, baies de stockage et baies d'alimentation
Évacuer la chaleur générée par les contrôleurs, les composants optiques, les étages de puissance et les assemblages de cartes à haute densité vers des boîtiers, dans des conditions de charge continue et de circulation d'air limitée.
Découvrez les produits de comblement des ponts thermiques →Familles de matériaux
Choisissez la fonction d'interface avant la chimie
Commencez par examiner le flux thermique, l'écart, la planéité de la surface, la pression de montage, l'orientation et la maintenance. Comparez ensuite les formats de matériaux permettant de maintenir le contact tout au long de la durée de vie du serveur.
Coussinet thermiques haute performance
Bridge a comblé les lacunes concernant les modules HBM, la mémoire, les circuits de gestion de tension (VRM), les contrôleurs et les composants au niveau de la carte grâce à un placement reproductible.
- Épaisseur et forme découpée sur mesure
- Dureté et compression contrôlées
- Options d'isolation électrique
Gels thermiques monocomposants
S'adapte aux dispositions irrégulières des composants et aux espacements variables, tout en garantissant une application à faible contrainte et prête pour la production.
- Interface souple jetable
- Pas de gestion des proportions de mélange
- Application manuelle ou automatisée
Pâte thermique à faible résistance
Interfaces de CPU ou de GPU à revêtement humide, minces, plates et serrées, pour lesquelles l'épaisseur minimale de la ligne de liaison est une priorité.
- Faible résistance de contact
- Potentiel d'interface mince
- Ensemble pouvant faire l'objet d'un entretien
Matériaux d'interface à changement de phase
Assurer un montage propre et un mouillage à température de fonctionnement pour les processeurs, les accélérateurs et les plaques de refroidissement.
- Pré-appliqué ou en feuilles
- Potentiel de ligne de liaison mince
- Mise en œuvre d'une production plus propre
Coussinet de diffusion de chaleur en graphite
Répartir latéralement la chaleur locale dans les espaces étroits situés à proximité des contrôleurs, de la mémoire, des composants optiques et des zones de cartes compactes.
- Diffusion mince dans le plan
- Réduction des points chauds
- Géométrie découpée sur mesure
Adhésifs thermoconducteurs
Collez les dissipateurs thermiques, les capteurs et les composants de refroidissement lorsque l'utilisation de clips ou de fixations mécaniques n'est pas envisageable.
- Fixation et transfert thermique
- Durcissement contrôlé et module
- Ensemble résistant aux vibrations
Comparaison des formats
Adapter le support à l'interface Real Compute
Le meilleur candidat est celui qui atteint la température requise pour le composant à l'épaisseur, à la pression et à l'orientation finales, tout en restant opérationnel à l'échelle du rack.
| Format du support | Interface serveur « Best-Fit » | Avantage principal | Points à prendre en compte lors de la conception |
|---|---|---|---|
| Coussin thermique | HBM, VRM, mémoire, carte réseau et écarts entre les composants et le dissipateur thermique | Épaisseur définie et placement précis des découpes | Compression, variation de hauteur et tassement à long terme |
| Graisse thermique | Interface mince entre le GPU, le CPU ou le boîtier et la plaque de refroidissement | Faible adhérence et bon mouillage de la surface | Vidange, volume d'application, utilisation verticale et retouches |
| TIM à changement de phase | Interface de processeur ou d'accélérateur « flat » | Manipulation propre avec mouillage à température de fonctionnement | Température d'activation, pression et stabilité aux cycles |
| Gel thermique | Matrices VRM, cartes irrégulières et zones de composants à hauteurs variables | Conformité à faible contrainte et flexibilité de distribution | Contrôle de la distribution, affaissement, dégazage et maniabilité |
| Feuille de graphite | Points chauds au niveau du contrôleur, de la mémoire, des composants optiques ou du châssis | Diffusion latérale de la chaleur dans des espaces confinés | Anisotropie, isolation, manipulation et protection des bords |
| Adhésif thermique | Écarteur, capteur, dissipateur thermique ou élément de refroidissement fixé de manière permanente | Collage et transfert thermique en une seule opération | Durcissement, module, résistance et stratégie de retrait |
Processus de sélection
Élaborer le cahier des charges de l'interface serveur en cinq étapes
Une fiche technique utile établit un lien entre l'architecture d'alimentation et de refroidissement d'un appareil et les exigences mesurables en matière d'interface, de caractéristiques mécaniques, de maintenance et de fiabilité.
Cartographier les sources de chaleur
Répertorier les pertes au niveau du GPU, de la mémoire HBM, du CPU, du VRM, de la carte réseau et du stockage, ainsi que les limites de température et les profils de fonctionnement.
Mesurer la pile
Enregistrer la surface de contact, l'écart minimal et maximal, la coplanarité, la planéité de la plaque de refroidissement et la disposition des fixations.
Définir le budget de pression
Définir les contraintes admissibles au niveau du boîtier, de la HBM, du circuit imprimé et des joints de soudure, compte tenu des tolérances d'assemblage.
Planification de la production et des services
Vérifier les besoins en matière de placement, de distribution, d'inspection, d'orientation des racks, de démontage et de remplacement sur site.
Valider la fiabilité
Impédance d'essai, pompage, déformation rémanente après compression et contact après des cycles de charge, un vieillissement et une utilisation répétée.
Variables techniques
Que faut-il préciser avant de procéder à un prélèvement ?
Le choix des matériaux pour le serveur IA s'améliore lorsque l'échantillon reflète fidèlement la plaque de refroidissement, la pile de boîtiers, la pression et l'orientation réelles. Indiquez une fourchette lorsque la conception mécanique est encore en cours d'évolution.
C'est le parcours complet de la chaleur entre le silicium et le fluide de refroidissement — et non une simple valeur en W/mK — qui détermine les performances du serveur.Alimentation et température
Puissance continue et transitoire de l'appareil, limite de régulation, température cible de la jonction ou du boîtier, conditions du fluide de refroidissement et de l'environnement.
Écart et planéité
Plage de lignes de soudure, hauteur du boîtier, coplanarité HBM, courbure de la plaque de refroidissement, rugosité et cumul des tolérances.
Répartition de la pression
Disposition des fixations, couple de serrage, charge de serrage, limite de contrainte de l'ensemble et uniformité de la pression sur toute la zone active.
Propreté des matériaux
Saignement, dégazage, sensibilité au silicone, limites de contamination et compatibilité avec les composants optiques ou les contacts situés à proximité.
Fiabilité et orientation
Cycles thermiques, charge continue, montage vertical, vidange, déformation rémanente après compression et durée de vie prévue.
Assemblage et retouche
Méthode de placement ou de distribution, durée du cycle, inspection, retrait de la plaque réfrigérante et stratégie de remplacement sur site.
Prévention des défaillances
Conception tenant compte des risques qui apparaissent après l'assemblage
Un prototype peut fonctionner correctement sur banc d'essai, mais perdre tout de même son contact ou son bon fonctionnement après avoir été soumis à des charges continues, à des cycles de fonctionnement et à des opérations de maintenance répétées sur le rack.
Épaisseur de patin incorrecte
Un tampon trop fin peut ne pas entrer en contact ; un tampon trop épais peut augmenter la résistance et la contrainte exercée sur le boîtier.
Consulter la section « Choix de l'épaisseur du bloc-notes » →Répartition inégale de la charge sur le GPU ou la mémoire HBM
La courbure de la plaque froide, l'ordre de pose des fixations et leur dureté peuvent générer des points chauds locaux ou entraîner une surcharge de l'empilement des composants.
Consulter les recommandations en matière de compression →Vidange de la pompe à graisse ou vieillissement du tampon
Une charge continue et des cycles répétés peuvent modifier le contact, l'élasticité et la couverture de l'interface au cours de la durée de vie du produit.
Tout savoir sur la durée de vie des coussinets pour GPU →Recours excessif à la valeur W/mK
La conductivité globale ne peut pas compenser une épaisseur excessive, un mauvais mouillage ou une pression irrégulière.
Découvrez pourquoi une valeur W/mK plus élevée n'est pas toujours synonyme de meilleure performance →Mauvais contact entre des hauteurs différentes
Un seul matériau d'interface peut ne pas convenir aux écarts entre le GPU, la mémoire et le VRM, dont les plages de tolérance sont très différentes.
Comparer les formats « putty » et « pad » →Dommages survenus lors d'une retouche de la plaque froide
Une forte adhérence, des déchirures ou la présence de résidus incontrôlés peuvent compliquer le remplacement de l'accélérateur et les interventions sur site.
Consulter les limites courantes d'assemblage des patins →Plateformes informatiques
Des systèmes différents entraînent des priorités thermiques différentes
La densité de puissance, la configuration de l'accélérateur, l'architecture de refroidissement, l'orientation des baies et le modèle de maintenance modifient l'équilibre idéal entre impédance, souplesse et facilité de réparation.
Serveurs équipés de GPU et d'accélérateurs
- Flux thermique élevé et refroidissement par liquide
- Contrôle de la pression du GPU/HBM
- Plaques de refroidissement réparables
Processeurs et nœuds de calcul à haute densité
- Interfaces de processeur légères
- Contrôle de la mémoire et de l'écart VRM
- Cycles thermiques répétés
Commutateurs, cartes réseau et systèmes optiques
- Points sensibles des circuits intégrés ASIC et des composants optiques
- Circuits d'air compacts
- Fonctionnement prolongé sans surveillance
Systèmes de stockage et de mémoire
- Contrôleur et chauffage instantané
- Contraintes liées à la finesse du châssis
- Assemblage à grand volume
Plan de validation
Testez l'ensemble final, et pas seulement l'échantillon de matériau
Les données des coupons permettent de comparer les candidats. La validation sur serveur permet de vérifier si l'interface maintient la température et le contact tout au long des cycles réels de pression, d'orientation, de charge et de maintenance.
Consulter les normes courantes des tests TIM →Impédance thermique
Mesurer les performances entre le dispositif et le fluide de refroidissement ou entre le composant et le châssis, en tenant compte de l'épaisseur et de la pression réelles.
Cartographie des pressions
Vérifier le couple de serrage des fixations, la planéité de la plaque de refroidissement et la répartition de la charge sur les zones du GPU et de la mémoire HBM.
Vidange et purge
Évaluer la migration, la couverture et la stabilité du matériau sous charge continue et en cycles de charge.
Orientation verticale
Tester l'affaissement, la fluidité et le contact à long terme dans le sens du rayonnage une fois celui-ci installé.
Le vieillissement et le cyclisme
Mesurer l'impédance des pistes après des cycles de variation de température, un stockage à haute température et un fonctionnement de longue durée.
Aptitude au service
Vérifier la force de retrait, les résidus, les dommages subis par le tampon, la répétabilité du remplacement et le remontage sur site.
Du prototype à l'échelle de rack
Les performances du matériau doivent résister au processus d'assemblage
Haktak peut vous accompagner dans la conception de la formulation et du format de conditionnement. Veuillez nous communiquer dès que possible les plans des plaques réfrigérantes, les hauteurs des emballages, les limites de pression, le volume annuel, la méthode de mise en place et les prévisions en matière de retouches.
Épaisseur et dureté sur mesure
Équilibrer les contacts, les contraintes au niveau du boîtier et les marges de tolérance pour les interfaces GPU, HBM, VRM et mémoire.
Transformation par découpe à l'emporte-pièce
Fournir des cales et des pièces en graphite comportant des ouvertures, des languettes, des revêtements et une géométrie prête à être positionnée.
Assistance à la distribution
Adapter le conditionnement du gel ou de la graisse à la forme des billes, à la taille des billes, à l'équipement, à la durée du cycle et au contrôle qualité.
Échantillons de prototypes
Comparez les formats des matériaux et les plages de propriétés avant la fabrication des outils à plaque froide et la validation des serveurs.
Ressources techniques
Élaborer une spécification technique plus rigoureuse pour les serveurs d'IA
Utilisez ces guides pour comparer les formats des matériaux, définir la géométrie de l'empilement et élaborer un plan concret de validation et de maintenance.
Coussinet thermaux pour serveurs IA et GPU haute puissance
Établir un lien entre les exigences relatives au GPU, à la mémoire HBM, au VRM et à la plaque de refroidissement, d'une part, et le choix du coussin thermique, d'autre part.
Consultez le guide du serveur IA →Comment l'épaisseur de la ligne de liaison influe sur les performances
Découvrez pourquoi l'épaisseur finale de l'interface est un critère incontournable dans toute comparaison entre GPU et plaques de refroidissement.
Examiner les effets de la ligne de garantie →Conductivité thermique et résistance thermique
Comprendre comment les propriétés des matériaux et la géométrie globale de l'empilement influencent la température.
Consulter les indicateurs thermiques →Pourquoi les coussinets thermiques ne fonctionnent-ils pas ?
Passez en revue les problèmes liés à la compression, à la contamination, au vieillissement et au positionnement qui réduisent le contact.
Voir les modes de défaillance courants des patins →Matériaux thermiques à faible dégagement gazeux
Tenez compte des risques de contamination, des pertes par évaporation et des exigences en matière de propreté des surfaces de contact à proximité des équipements sensibles.
Consultez le guide sur les faibles dégagements gazeux →Découvrir les produits Haktak Material
Passez en revue les gammes de produits d'interface thermique et d'adhésifs disponibles, ainsi que les différentes références.
Parcourir tous les produits →Questions fréquemment posées
FAQ sur les matériaux thermiques pour serveurs d'IA
La sélection finale doit être validée dans la configuration réelle comprenant le GPU, la mémoire HBM, la plaque de refroidissement et le rack.
Quel matériau thermique est le plus adapté pour une plaque de refroidissement de GPU ?
La pâte thermique et les matériaux à changement de phase sont couramment utilisés pour les interfaces de GPU minces et plates. Les coussinets ou gels thermiques peuvent s'avérer plus adaptés lorsque l'empilement présente un écart défini ou variable. La planéité, la pression, le risque de pompage et la facilité d'entretien déterminent le format le plus approprié.
Quel matériau thermique est utilisé autour des capteurs HBM et des VRM ?
Les cales thermiques souples et les gels applicables sont couramment utilisés, car ils permettent de compenser les variations de hauteur des composants tout en limitant les contraintes exercées sur le boîtier et le circuit imprimé. L'épaisseur et la pression doivent être validées sur l'ensemble du montage de l'accélérateur.
Une conductivité thermique plus élevée est-elle toujours préférable pour les serveurs d'IA ?
Non. La température finale dépend également de l'épaisseur, de la résistance de contact, de la pression, du mouillage de la surface et de la stabilité à long terme. Une interface complète présentant une faible résistance est plus importante que la conductivité thermique (W/mK) du matériau seul.
Comment réduire le pompage de la pâte thermique ?
Il convient d'utiliser un volume d'application contrôlé, un serrage stable, une viscosité adaptée et une formulation validée pour les cycles de charge et de température prévus. La planéité de la plaque froide et la dilatation thermique ont également une incidence sur la migration.
À quel moment faut-il remplacer le tampon thermique lors de l'entretien d'un serveur ?
Remplacez-le lorsque le patin est déchiré, reste comprimé en permanence, perd de son élasticité, est contaminé ou ne permet plus d'assurer un contact complet après démontage. La procédure d'entretien doit définir les critères d'inspection et de remplacement.
De quelles informations Haktak a-t-il besoin pour formuler une recommandation ?
Veuillez nous communiquer la puissance du dispositif, la température cible, la surface de contact, l'écart, les hauteurs des boîtiers, la planéité de la plaque de refroidissement, la pression de montage, l'orientation, le profil de cycle, le processus d'assemblage, les besoins en retouches et le volume prévu.
Commencez par la pile informatique complète
Envoyer les plans relatifs à l'alimentation, à l'écartement, à la pression et à la plaque de refroidissement
Haktak peut vous aider à comparer les pastilles thermiques, les pâtes thermiques, les matériaux à changement de phase, les gels, le graphite et les adhésifs destinés aux équipements informatiques à haute densité et aux centres de données.