AI晶片發熱量快速上升 一文了解工研院「千瓦級AI伺服器散熱方案」優勢
【記者蕭文康/台北報導】工研院昨歡慶51周年慶並展出17項自研新科技技術,其中「千瓦級 AI伺服器散熱方案」隨著各產業對AI與資料中心的需求日益增溫,AI晶片發熱量快速上升而受到矚目。由於目前AI晶片的最高發熱量已達750瓦等級,預估未來一年內,突破千瓦等級的晶片將會出現,傳統氣冷散熱元件只能提供700瓦的散熱能力,已不敷使用,業界正積極尋求合適的散熱方案,以解決未來高階AI晶片的散熱瓶頸。而工研院「千瓦級AI伺服器散熱方案」有何過人之處?《知新聞》帶你深入了解。
透過VC Lid內的水量蒸發與冷凝達到快速與大量移除熱量
工研院與一詮精密攜手投入VC Lid散熱技術開發,試圖從晶片散熱的第一道關卡出發,並成功開發出「千瓦級 VC Lid散熱元件」。VC Lid是一種極高效的熱擴散元件,貼合在AI晶片之上,透過 VC Lid內的水量蒸發與冷凝,達到快速與大量移除熱量的效果。
透過不停突破技術瓶頸,團隊將AI晶片的散熱能力由初期的500瓦逐步提升,已成功碰觸到1,000瓦的性能範圍。技術突破點有下列幾項:
(1)電鍍式枝狀晶毛細結構,毛細的含水率與傳輸能力均優於傳統毛細結構
(2)創新的VC蒸發與冷凝架構,成功由原性能500W提升至1060W
(3)導入局部高溫焊接技術:雷射焊接與電阻焊接,解決傳統VC製程所遭遇的元件強度嚴重下降問題。
比全球平均節能效果高3倍
AI高效能運算(HPC)需求大,此技術具極高效率的熱擴散元件和先進冷卻技術,將晶片均溫蓋板與晶片模組整合,透過真空蒸汽腔體進行晶片內的水量蒸發與冷凝,達到快速傳熱且可大量移除熱量,成功提升AI晶片散熱力逾千瓦,比全球平均節能效果高3倍。
產業效益:團隊2年來合作案金額達3000萬
工研院成功開發「千瓦級 VC Lid散熱元件」,並串聯一詮精密與廣運機械及其陽科技進行合作,將VC相關技術導入於浸沒式冷卻系統中,並於2023年與2024年台北電腦展進行聯合技術展示。團隊兩年來的合作案金額已達3000萬,團隊表示,後續仍會以業界偕同開發模式來加速技術開發,縮短應用落地的時程,同時協助產業拉高技術門檻,持續保持台灣散熱產業的世界龍頭地位。