3D štampa donosi nove mogućnosti za hlađenje AI čipova

S razvojem trenda minijaturizacije elektronskih uređaja, povećan je i problem pregrijavanja. Da bismo odgovorili na ovaj izazov, važnije je nego ikad poboljšati performanse odvođenja toplote poboljšanjem dizajna radijatora. Posebno s brzim razvojem AI tehnologije, pitanje odvođenja topline čipova muči industriju. Čip veličine kapice za nokte je zapravo izvor toplote od 300 vati. Ali u stvarnosti, čip je već vruć prije nego što dostigne ovu potrošnju energije.

Minijaturizacija i visoka integracija čipova mogu dovesti do značajnog povećanja gustine lokalnog toplotnog toka. Poboljšanje računarske snage i brzine donosi ogromnu potrošnju energije i stvaranje toplote. Jedan od glavnih faktora koji ograničavaju razvoj čipova velike računarske snage je njihova sposobnost disipacije toplote. Više od 55% kvarova čipa uzrokovano je nemogućnošću prijenosa topline ili porastom temperature. Kada je čip iznad 70 stepeni, za svakih 10 stepeni povećanja temperature, njegova pouzdanost će se smanjiti za 50%.

Uloga tehnologije 3D štampanja u polju razmene toplote postala je očigledna, a takođe može da igra ulogu u rešavanju problema rasipanje toplote na nivou čipa. Referenca za tehnologiju 3D štampanja primijetila je da je kompanija pod imenom ToffeeX koristila softver koji je sama razvila za dizajn izmjenjivača topline za hlađenje CPU-a i proizvela ga korištenjem tehnologije elektrohemijskog 3D štampanja, smanjujući pad pritiska hladnjaka za 60%. Electrochemical Additive Manufacturing (ECAM) proces je stvorio čudo u proizvodnji čistog bakra - postiže se veličina voksela od 33 mikrona, što je nevjerovatna rezolucija, i može se štampati korištenjem jeftinih materijala na bazi vode na sobnoj temperaturi.

Danas se poluprovodnička industrija oslanja na rashladne ploče i druge rashladne uređaje koji se obično proizvode procesima kovanja ili tokarenja. Ovi procesi su ograničeni na proizvodnju pravilnih peraja, koje se mogu napraviti samo u jednom smjeru, a ograničeni su u geometrijskom obliku koji može ispuniti ove karakteristike. Proizvodnja aditiva za elektrohemijsko taloženje (ECAM) je potpuno drugačija tehnologija 3D štampanja metala koja može proizvesti visokokvalitetne delove sa odličnom rezolucijom karakteristika i ekonomičnosti, i može postići skalabilnu proizvodnju velikih razmera u visokoj rezoluciji.

Ali pored proizvodnih izazova, površina i raspoloživi kapacitet hlađenja opreme za upravljanje toplotom proizvedene na tradicionalne načine takođe su ograničeni. 3D štampa ne samo da pruža način za povećanje površine i hrapavosti radi boljeg odvođenja toplote, već takođe obezbeđuje put za proizvodnju složenih tečno hlađenih ploča i izmenjivača toplote, značajno poboljšavajući performanse.