3D-printimine toob uusi võimalusi AI-kiibi jahutamiseks
Elektroonikaseadmete miniatuursuse arenguga on suurenenud ka ülekuumenemise probleem. Selle väljakutse lahendamiseks on olulisem kui kunagi varem parandada soojuse hajumist, parandades radiaatori disaini. Eriti seoses tehisintellekti tehnoloogia kiire arenguga on kiibi soojuse hajumise küsimus tööstusele muret tekitanud. Küünemütsi suurune kiip on tegelikult 300-vatine soojusallikas. Kuid tegelikult on kiip juba kõrvetavalt kuum, enne kui see selle energiatarbimiseni jõuab.
Kiipide miniaturiseerimine ja kõrge integreerimine võib kaasa tuua kohaliku soojusvoo tiheduse olulise suurenemise. Arvutusvõimsuse ja -kiiruse paranemine toob kaasa tohutu energiatarbimise ja soojuse tootmise. Üks peamisi tegureid, mis piirab suure arvutusvõimsusega kiipide arendamist, on nende soojuse hajutamise võime. Rohkem kui 55% kiibi riketest on põhjustatud võimetusest soojust üle kanda või temperatuuri tõusust. Kui kiip on üle 70 kraadi, väheneb selle töökindlus 50% iga 10 kraadise temperatuuritõusu korral.
3D-printimise tehnoloogia roll soojusvahetuse valdkonnas on ilmnenud ning see võib mängida rolli ka kiibi tasemel soojuse hajumise probleemide lahendamisel. 3D-printimise tehnoloogia referent märkas, et ToffeeX-i nimeline ettevõte kasutas CPU vedelikjahutusega soojusvaheti projekteerimiseks enda väljatöötatud tarkvara ja valmistas selle elektrokeemilise 3D-printimise tehnoloogia abil, vähendades jahutusradiaatori rõhulangust 60%. Elektrokeemiliste lisandite valmistamise (ECAM) protsess on loonud ime puhta vase tootmises – see saavutab voksli suuruseks 33 mikronit, mis on uskumatu eraldusvõime, ja seda saab printida toatemperatuuril odavate veepõhiste materjalidega.
Tänapäeval tugineb pooljuhtide tööstus jahutusplaatidele ja muudele jahutusseadmetele, mida tavaliselt toodetakse sepistamise või treimise teel. Need protsessid piirduvad tavaliste uimede tootmisega, mida saab teha ainult ühes suunas, ja on piiratud geomeetrilise kujuga, mis võib neid funktsioone täita. Elektrokeemilise sadestamise lisandite tootmine (ECAM) on täiesti erinev metallist 3D-printimise tehnoloogia, mis suudab toota kvaliteetseid osi, millel on suurepärane funktsioonide eraldusvõime ja ökonoomsus ning mis võimaldab saavutada skaleeritavat suuremahulist tootmist kõrge eraldusvõimega.
Kuid lisaks tootmisprobleemidele on traditsioonilisel viisil toodetud soojusjuhtimisseadmete pindala ja saadaolev jahutusvõimsus piiratud. 3D-printimine ei paku mitte ainult võimalust suurendada pinna pinda ja karedust parema soojuse hajutamiseks, vaid pakub ka võimalust keerukate vedelikjahutusega plaatide ja soojusvahetite valmistamiseks, parandades oluliselt jõudlust.
