Descripción del producto

El bloque de refrigeración por líquido personalizado para chips de IA Está diseñado para la refrigeración por contacto directo con el chip (D2D) y con la tapa, específicamente concebido para disipar flujos de calor extremos procedentes de procesadores de inteligencia artificial de alta potencia, aceleradores de redes neuronales y ASICs de aprendizaje profundo.

Fabricada mediante mecanizado CNC de alta precisión a partir de cobre de alta pureza, esta placa fría elimina los cuellos de botella térmicos intermedios al establecer un contacto directo e íntimo con el chip de silicio desnudo o con el disipador de calor integrado (IHS). La cámara interna incorpora microestructuras de paso estrecho, optimizadas para la impingement por chorro o para dinámicas de flujo dividido equilibrado, que conducen el refrigerante directamente sobre los núcleos computacionales de alta generación de calor y sobre las pilas adyacentes de Memoria de Alto Ancho de Banda (HBM3/HBM3e).

Para garantizar un despliegue fiable a largo plazo en clústeres de IA de misión crítica, el bloque incorpora espaciadores de montaje escalonados que proporcionan una presión de contacto precisa y calibrada sobre el frágil encapsulado de silicio, sin riesgo de fisuración. El diseño del recorrido del refrigerante, los conectores de desconexión rápida (QD) de perfil bajo y las cavidades de alivio para los componentes en el perímetro están adaptados a la geometría específica de la tarjeta portadora del cliente.

TCH Térmico Ofrece fabricación por contrato OEM a partir de planos, mecanizado de prototipos térmicos y producción en serie escalable de bloques de agua para chips de IA de contacto directo, basados en modelos CAD del cliente, objetivos de envolvente térmica y planos de ingeniería.

Características del producto

• Interfaz de matriz de contacto directo: Los pedestales de contacto se mecanizan por fresado a alta velocidad o se pulen con precisión para lograr una planicidad extremadamente estrecha y una rugosidad superficial similar a la de un espejo (Ra < 0,2 µm), lo que minimiza el espesor de la capa de unión cuando se utilizan materiales de interfaz térmica directos (TIM).

• Arquitectura de impacto por chorro directo al núcleo: El refrigerante puede dirigirse directamente a puntos calientes localizados de silicio mediante colectores de chorro orientados, suprimiendo rápidamente los picos térmicos repentinos durante cargas de trabajo intensas en el entrenamiento.

• Empaquetado conjunto de HBM y coincidencia de pasos entre chips: El fresado de la placa base de múltiples alturas permite acomodar las variaciones coplanares entre el chip de lógica computacional primario y los módulos HBM coempaquetados.

• Sujeción calibrada de protección de la matriz: Diseñado con alturas de separación precisas para acoplarse a sujetadores de resorte de carga controlada, manteniendo una presión mecánica estable sin dañar el delicado silicio.

• Soldadura al vacío hermética / Sellado con EPDM: Las vías de fluido están selladas de forma permanente mediante soldadura por brazing al vacío sin fundente o mediante ranuras con junta tórica de múltiples barreras, a fin de garantizar la ausencia total de fugas en el interior de las costosas bandejas del acelerador.

• Personalización OEM bajo pedido: Fabricado con precisión a partir de los modelos 3D del cliente, con cavidades de espacio libre para los condensadores SMD, inductores y soportes de zócalos circundantes.

Aplicación de un bloque de refrigeración líquida personalizado para chips de IA

Diseñado para implementaciones de refrigeración por líquido directa al chip (D2C) en plataformas informáticas de alta densidad y bancos de pruebas de alto estrés:

• Aceleradores de entrenamiento e inferencia de IA

  • ASICs de redes neuronales personalizados (TPU, NPU)

  • Módulos aceleradores de GPU de alto TDP (factor de forma OAM)

  • Arquitecturas de paquetes multicelda (diseños System-on-Wafer / Chiplet)

  • Tarjetas mezzanine de inferencia de alto ancho de banda

• Centros de datos de IA a escala hiperescala

  • Blades de cómputo con refrigeración líquida directa a la pastilla

  • Bandejas de servidores de IA de alta densidad 1U/2U

  • Clústeres de supercomputación (HPC) refrigerados por líquido

  • Arquitecturas de conversión de inmersión a líquido directo

• Validación de silicio de IA y caracterización en laboratorio

  • Jigs de prueba de encendido en el primer silicio

  • Bancos de validación de margen térmico post‑silicio

  • Zócalos de burn-in automatizados de alta potencia

• Plataformas de hardware OEM

  • Conjuntos de hardware de IA propietarios en los que las placas frías estándar disponibles en el mercado no pueden satisfacer alturas de chip, huellas de zócalos ni límites de caudal específicos.

Ventajas

• Eliminación de la resistencia térmica intermedia: La refrigeración directa sobre el chip y la refrigeración directa sobre la cubierta evitan los cuellos de botella térmicos habituales, manteniendo las uniones de cálculo muy por debajo de los umbrales de limitación térmica.

• Protección para paquetes de silicio frágiles: El control de referencia CNC de alta precisión y la geometría de carga por resorte diseñada evitan tensiones mecánicas desiguales en las matrices desnudas.

• Distribución de flujo constante sobre los puntos críticos: Los canales de microaletas mecanizados con precisión garantizan un flujo uniforme del refrigerante tanto en el núcleo de cómputo como en los módulos de memoria.

• Seguridad de centros de datos herméticos al helio: Las pruebas con espectrómetro de masas de helio al 100 % garantizan tasas de fuga inferiores a los estándares de seguridad críticos para centros de datos.

• Prototipado OEM flexible hasta la producción en serie: La producción rápida de muestras mediante CNC facilita ciclos acelerados de evaluación del silicio antes de la fabricación a gran escala de los clusters.

Parámetros del producto

• Tipo de producto: Bloque de agua para chip con contacto directo con la IA (Direct-to-Die / Direct-Lid)

• Hardware objetivo: ASICs de IA / NPU / GPU / Paquetes de chiplets multicapa / HBM

• Material base: Cobre sin oxígeno de alta pureza (C10200 / C11000)

• Clasificación de disipación de calor: De 500 W a más de 1200 W por paquete (depende del diseño)

• Acabado de la superficie base: Corte de precisión por fresado / Laminado (Ra 0,2 - 0,4 µm)

• Planitud de la superficie: <= 0,015 mm a lo largo de la zona activa de silicio

• Geometría interna del núcleo: Microaletas de alta densidad / Microcanalones / Impacto por chorro

• Tipo de puerto / accesorio: Rosca G 1/4", desconexiones rápidas UQD o espigas de tubería soldadas por brazing

• Método de sellado: Soldadura al vacío / Junta tórica de fluoropolímero de alto rendimiento

• Presión de operación: Clasificado hasta 6 bares de presión estándar (disponible en versiones de mayor resistencia)

• Norma de detección de fugas: Pruebas con espectrómetro de masas de helio al 100 % (< 1x10^-9 mbar*l/s)

• Opciones de chapado: Cobre desnudo / Chapado de níquel químico antioxidante

• Alcance de la fabricación: Producción por contrato OEM/ODM bajo pedido

• Formatos de archivo compatibles: STEP, IGES, Parasolid (x_t), SolidWorks, PDF 2D