Matériaux thermiques pour centres de données et serveurs d'IA
Développer des interfaces à plus faible résistance pour le calcul haute densité
Contrôler la chaleur des processeurs graphiques (GPU), de la mémoire HBM, des processeurs (CPU), des régulateurs de tension (VRM), des cartes réseau (NIC) et du matériel de stockage à l'aide de matériaux thermiques sélectionnés en fonction de la planéité de la plaque froide, de l'épaisseur de la ligne de joint, de la distribution de la pression, de la maintenabilité et du fonctionnement à long terme des racks.
À l'intérieur du nœud de calcul
Mapper toutes les interfaces du serveur IA
Les accélérateurs placent plusieurs dispositifs à flux élevé à côté de la mémoire, de la régulation de tension et du matériel réseau. Chaque interface présente un intervalle, un budget de pression et une exigence de service différents.
Interfaces GPU, HBM et plaques froides
Gérer un flux thermique élevé avec une interface mince et contrôlée tout en protégeant le boîtier contre la pression irrégulière, la courbure de la plaque froide et les variations de montage.
Explorer les matériaux d'interface thermique →
Composants VRM, mémoire et accélérateur
Compenser la variation de hauteur des composants dans un dissipateur thermique ou un châssis sans transmettre de compression excessive aux boîtiers, aux joints de soudure ou au circuit imprimé.
Lire le guide des MOSFET et VRM →
Cartes réseau, commutateurs, stockage et tiroirs d'alimentation
Transférez la chaleur des contrôleurs, des optiques, des étages de puissance et des assemblages de cartes denses vers les boîtiers sous charge continue et avec un flux d'air contraint.
Explorer les joints thermiques conducteurs →Familles de matériaux
Choisissez la fonction d'interface avant la chimie
Commencez par le flux thermique, l'espace, la planéité de la surface, la pression de montage, l'orientation et la maintenance. Ensuite, comparez le format de matériau qui peut préserver le contact pendant toute la durée de vie du serveur.
Pads 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
Adaptez-vous à des réseaux de composants irréguliers et à des espaces variables grâce à un dosage à faible contrainte et prêt pour la production.
- Interface souple et jetable
- Pas de gestion des proportions de mélange
- Candidature manuelle ou automatisée
Graisse thermique à faible résistance
Interfaces de processeur ou de GPU humides, fines, plates et serrées où l'épaisseur minimale de la ligne de joint est la priorité.
- Faible résistance de contact
- Potentiel d'interface mince
- Ensemble réparable
Matériaux d'interface à changement de phase
Fournir un positionnement propre et une humidification à la température de fonctionnement pour les processeurs, les accélérateurs et les plaques froides.
- Pré-appliqué ou en format feuille
- Potentiel de joint mince
- Gestion de la production plus propre
Coussins de diffusion thermique en graphite
Dissiper la chaleur locale latéralement à travers les espaces étroits près des contrôleurs, de la mémoire, de l'optique et des zones de cartes compactes.
- Propagation latérale mince
- Réduction des points chauds
- Géométrie de découpe personnalisée
Adhésifs thermoconducteurs
Collez des dissipateurs thermiques, des capteurs et des composants de refroidissement là où les clips ou les fixations mécaniques ne sont pas pratiques.
- Pièce jointe plus transfert thermique
- Durcissement et module contrôlés
- Assemblage résistant aux vibrations
Comparaison des formats
Associer le matériau à l'interface de calcul réelle
Le candidat le plus robuste est celui qui atteint la température de composant requise à l'épaisseur, à la pression et à l'orientation finales, et qui reste opérationnel à l'échelle du rack.
| Format de matériel | Interface de serveur au meilleur ajustement | Avantage principal | Points de veille du design |
|---|---|---|---|
| Pad thermique | HBM, VRM, mémoire, carte réseau et espaces entre les composants et le diffuseur thermique | Épaisseur définie et placement de découpe nette | Compression, variation de hauteur et déformation permanente à long terme |
| Pâte thermique | Interface mince entre le GPU, le CPU ou le module et la plaque froide | Faible épaisseur de joint et forte mouillabilité de surface | Vidange, volume d'application, utilisation verticale et retouche |
| TIM à changement de phase | Interface de processeur plat ou d'accélérateur | Manipulation propre avec mouillage à la température de service | Température d'activation, pression et stabilité au cyclage |
| Gel thermique | Matrices de VRM, cartes irrégulières et champs de composants à hauteurs multiples | Conformabilité à faible contrainte et flexibilité de distribution | Contrôle du débit, affaissement, ressuage et maniabilité |
| Feuille de graphite | Points chauds au niveau du contrôleur fin, de la mémoire, de l'optique ou du châssis | Diffusion thermique latérale dans des espaces restreints | Anisotropie, isolation, manipulation et protection des chants |
| Adhésif thermique | Épandeur, capteur, dissipateur thermique ou pièce de refroidissement fixée à demeure | Liaison et chemin thermique en une seule opération | Durcissement, module, résistance et stratégie de retrait |
Flux de sélection
Créer le cahier des charges de l'interface du serveur en cinq étapes
Un cahier des charges sur les matériaux utile relie l'architecture d'alimentation et de refroidissement de l'appareil à des exigences mesurables en matière d'interface, de mécanique, de maintenance et de fiabilité.
Cartographier les sources de chaleur
Lister les pertes du GPU, de la HBM, du CPU, du VRM, de la NIC et du stockage, les limites de température et les profils de fonctionnement.
Mesurer la pile
Enregistrer la surface de contact, l'écart minimum et maximum, la coplanarité, la planéité de la plaque froide et la disposition des fixations.
Définir le budget de pression
Définir les contraintes admissibles pour le boîtier, la HBM, le circuit imprimé (PCB) et les joints de soudure en tenant compte des tolérances d'assemblage.
Planification de la production et du service
Confirmer le placement, la distribution, l'inspection, l'orientation du rack, le démontage et les besoins de remplacement sur le terrain.
Valider la fiabilité
Impédance d'essai, pompage (ou extraction), déformation rémanente après compression et contact après cyclage, vieillissement et service répété.
Variables d'ingénierie
Que faut-il spécifier avant l'échantillonnage ?
Le choix des matériaux pour les serveurs IA est amélioré lorsque l'échantillon représente la plaque froide réelle, l'empilement du boîtier, la pression et l'orientation. Partagez une plage lorsque la conception mécanique est encore en cours de modification.
L'ensemble du parcours, du silicium au liquide de refroidissement – et non une simple valeur en W/mK – définit les performances du serveur.Puissance et température
Puissance stable et transitoire de l'appareil, limite de limitation (ou bridage), cible de température de jonction ou de boîtier, conditions du liquide de refroidissement et ambiantes.
Écart et planéité
Plage de cordon, hauteur du boîtier, coplanarité HBM, courbure de la plaque froide, rugosité et cumul des tolérances.
Distribution des pressions
Schéma de fixation, couple de serrage, charge de serrage, limite de contrainte de l'assemblage et uniformité de la pression sur la zone active.
Propreté du matériel
Exsudation, dégagement gazeux, sensibilité au silicone, limites de contamination et compatibilité avec les optiques ou les contacts adjacents.
Fiabilité et Orientation
Cyclage thermique, charge continue, installation verticale, exsudation (pump-out), déformation rémanente après compression et durée de vie prévue.
Assemblage et retouche
Méthode de pose ou de distribution, temps de cycle, inspection, retrait de la plaque froide et stratégie de remplacement sur le terrain.
Prévention des défaillances
Concevoir en tenant compte des risques qui apparaissent après l'assemblage
Un prototype peut très bien refroidir sur le banc d'essai et perdre néanmoins son contact ou sa maintenabilité après une charge continue, des cycles et une maintenance répétée du rack.
Épaisseur de plaquette incorrecte
Un pad trop fin peut manquer le contact ; un pad trop épais peut augmenter la résistance et la contrainte du boîtier.
Sélection de l'épaisseur du tampon de révision →Pression GPU ou HBM inégale
L'arc de la plaque froide, la séquence des éléments de fixation et la dureté peuvent créer des points chauds locaux ou surcharger la pile du boîtier.
Guide sur la compression des avis →Vidange de graisse ou vieillissement du patin
Une charge continue et des cycles répétés peuvent modifier le contact, l'élasticité et le recouvrement de l'interface au cours de la durée de vie du produit.
Comprendre la durée de vie des coussinets thermiques du GPU →Surdépendance au W/mK
La conductivité de masse ne peut pas compenser une épaisseur excessive, un mauvais mouillage ou une pression inconstante.
Découvrez pourquoi un W/mK plus élevé n'est pas toujours meilleur →Mauvais contact sur hauteurs mixtes
Un seul matériau d'interface peut ne pas convenir aux écarts du GPU, de la mémoire et du VRM dont les plages de tolérance sont très différentes.
Comparer les formats Putty et Pad →Dommages lors de la retouche de la plaque froide
Une forte adhérence, un déchirement ou des résidus incontrôlés peuvent compliquer le remplacement de l'accélérateur et l'intervention sur site.
Examiner les limites communes d'assemblage des plages →Plates-formes de calcul
Différents systèmes créent différentes priorités thermiques
La densité de puissance, la disposition des accélérateurs, l'architecture de refroidissement, l'orientation des baies et le modèle de service modifient l'équilibre idéal entre impédance, conformité et aptitude au retravail.
Serveurs de GPU et d'accélération
- Flux thermique élevé et refroidissement liquide
- Régulation de la pression GPU/HBM
- Plaques froides réparables
Nœuds de calcul CPU et haute densité
- Interfaces de processeur minces
- Contrôle des espaces de mémoire et VRM
- Cycles thermiques répétés
Commutateurs, cartes réseau et systèmes optiques
- points chauds ASIC et optiques
- Trajets d'air compacts
- Fonctionnement prolongé sans surveillance
Systèmes de stockage et de mémoire
- Contrôleur et chauffage instantané
- Contraintes de châssis fin
- Assemblage à grand volume
Plan de validation
Tester l'empilement final, pas seulement le coupon de matériau
Les données des coupons aident à comparer les candidats. La validation par le serveur confirme si l'interface maintient la température et le contact par le biais de cycles réels de pression, d'orientation, de charge et de maintenance.
Examiner les normes communes des tests TIM →Impédance thermique
Mesurer les performances de l'appareil au liquide ou du composant au châssis à l'épaisseur et à la pression réelles.
Cartographie des pressions
Vérifier le couple de serrage des fixations, la planéité de la plaque froide et la répartition de la charge sur les zones GPU et HBM.
Vidange et purge
Évaluer la migration, la couverture et la stabilité des matériaux sous charge continue et cyclique.
Orientation verticale
Tester l'affaissement, l'étalement et le contact à long terme dans la direction du rack installé.
Vieillissement et cyclisme
Impédance des pistes après cyclage thermique, stockage à haute température et fonctionnement de longue durée.
Maintenabilité
Vérifier la force de démontage, les résidus, l'endommagement du tampon, la répétabilité du remplacement et le réassemblage sur le terrain.
Du prototype à l'échelle du rack
La performance du matériau doit résister au processus d'assemblage
Haktak peut prendre en charge la formulation et le format de livraison. Partagez dès le début les plans des plaques froides, les hauteurs d'emballage, les limites de pression, le volume annuel, la méthode de placement et les attentes en matière de retouche.
Épaisseur et dureté personnalisées
Équilibrer le contact, la contrainte du boîtier et la couverture des tolérances pour les interfaces GPU, HBM, VRM et mémoire.
Découpe à l'emporte-pièce
Fournir des patins et des pièces en graphite avec des ouvertures, des languettes, des doublures et une géométrie prête à la pose.
Aide à la délivrance
Harmoniser le conditionnement du gel ou de la graisse avec la forme du cordon, la taille de la dose, l'équipement, le temps de cycle et le contrôle.
Échantillons de prototypes
Comparez les formats de matériaux et les plages de propriétés avant l'outillage de plaque froide et la validation du serveur.
Ressources d'ingénierie
Élaborer un cahier des charges des matériaux pour un serveur IA plus robuste
Utilisez ces guides pour comparer les formats de matériaux, définir la géométrie de la pile et préparer un plan de validation et de service pratique.
Pads thermiques pour serveurs d'IA et GPU haute puissance
Relier les exigences du GPU, de la HBM, du VRM et de la plaque froide à la sélection des pads thermiques.
Lire le guide du serveur IA →Impact de l'épaisseur du joint de colle sur les performances
Découvrez pourquoi l'épaisseur de l'interface finale doit figurer dans toute comparaison de GPU et de plaques froides.
Examiner les effets de liaisons chimiques →Conductivité thermique vs. Résistance thermique
Comprendre comment les propriétés des matériaux et la géométrie complète de l'empilement affectent la température.
Examiner les mesures thermiquesPourquoi les pads thermiques tombent en panne
Examinez les problèmes de compression, de contamination, de vieillissement et de positionnement qui réduisent le contact.
Voir les modes de défaillance courants des pads →Matériaux thermiques à faible dégagement de gaz
Prenez en compte la contamination, la perte par volatilisation et les exigences de contact propre à proximité du matériel sensible.
Lire le guide sur les faibles émanations de gaz →Parcourir les produits de matériaux Haktak
Examiner les gammes de produits et les nuances individuelles d'interfaces thermiques et d'adhésifs disponibles.
Parcourir tous les produits →Foire aux questions
FAQ sur les matériaux thermiques pour serveurs IA
La sélection finale doit être validée dans l'empilement réel du GPU, de la HBM, de la plaque froide et du rack.
Quel matériau thermique est le meilleur pour une plaque froide de GPU ?
La graisse thermique et les matériaux à changement de phase sont courants pour les interfaces de GPU minces et plates. Les coussinets ou gels thermiques peuvent être préférables lorsque l'empilement présente un espace défini ou variable. La planéité, la pression, le risque d'expulsion et la facilité de maintenance déterminent le meilleur format.
Quel matériau thermique est utilisé autour de la HBM et des VRM ?
Les pads thermiques souples et les gels dispensables sont courants car ils compensent les variations de hauteur des composants tout en limitant les contraintes sur le boîtier et le circuit imprimé. L'épaisseur et la pression doivent être validées sur l'ensemble de l'assemblage 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 surface et de la stabilité à long terme. Une interface complète à plus faible résistance est plus importante que la conductivité thermique en vrac (W/mK) à elle seule.
Comment réduire le cheminement (ou l'éjection) de la pâte thermique ?
Utiliser un volume d'application contrôlé, un serrage stable, une viscosité compatible et une formulation validée par les cycles de charge et de température attendus. La planéité de la plaque froide et la dilatation thermique affectent également la migration.
Quand faut-il remplacer un pad thermique lors de la maintenance d'un serveur ?
Remplacez-le lorsque le coussinet se déchire, reste comprimé de manière permanente, perd son élasticité, est contaminé ou ne peut pas reproduire un contact complet après le démontage. La procédure d'entretien doit définir les critères d'inspection et de remplacement.
De quelles informations Haktak a-t-il besoin pour une recommandation ?
Partagez la puissance du dispositif, la température cible, la surface de contact, l'espace, les hauteurs de boîtier, la planéité de la plaque froide, la pression de montage, l'orientation, le profil de cyclage, le processus d'assemblage, les besoins de retouche et le volume prévu.
Commencer par la pile de calcul complète
Envoyer la conception de la puissance, de l'entrefer, de la pression et de la plaque froide
Haktak peut aider à comparer les pads thermiques, la pâte thermique, les matériaux à changement de phase, les gels, le graphite et les adhésifs pour le matériel informatique haute densité et les centres de données.