KI-Flüssigkeitskühlung: Wärmemanagementlösungen für Rechenzentren

Da KI-Training und HPC die Anforderungen an die Rechenleistung erhöhen, steigen auch die Leistungsaufnahme und Wärmedichte von GPUs weiter an. Ziitek liefert TIM1-, TIM1.5- und TIM2-Wärmeleitmaterialien für Kühlplatten, Immersionskühlung, optische Module und Bare-Die-Designs, die die Sperrschichttemperaturen, die Zuverlässigkeit und die Gesamtbetriebskosten verbessern.

Lösungsübersicht

KI-Server beschleunigen den Übergang von Rechenzentren in die Ära der Flüssigkeitskühlung. Da der Stromverbrauch von GPUs 700 W pro Gerät übersteigt, stoßen herkömmliche Luftkühlungstechnologien an ihre thermischen Grenzen. Während die Flüssigkeitskühlung die Effizienz der Wärmeabfuhr erheblich verbessert, stellt sie auch neue Anforderungen an Wärmeleitmaterialien. TIMs sind nicht mehr nur einfache Lückenfüller, sondern kritische Komponenten, die sich direkt auf die Systemleistung, Zuverlässigkeit und Betriebskosten auswirken. Mit seiner umfassenden Expertise bei thermischen Materialien liefert Ziitek ganzheitliche Wärmemanagementlösungen von der Chip- bis zur Systemebene.

Herausforderungen im Anwendungsfall

  • Der Stromverbrauch von GPUs steigt kontinuierlich an, was zu einer beispiellosen Wärmestromdichte führt.
  • Fortschrittliche Gehäusetechnologien und Bare-Die-Architekturen schaffen größere Herausforderungen bei der Anpassung der Schnittstellen.
  • Langfristige thermische Zyklen, Vibrationen und der Kontakt mit Kühlmitteln stellen die Zuverlässigkeit von Wärmeleitmaterialien (TIM) auf die Probe.
  • Rechenzentren müssen Kühlleistung, Energieeffizienz und Wartungskosten in Einklang bringen.

Lösungswert

  • Reduzierung des Wärmewiderstands und Verbesserung der Betriebseffizienz von GPUs.
  • Ausgleich komplexer Toleranzen und Verformungen für einen stabilen Wärmekontakt.
  • Verbesserung der Langzeitzuverlässigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Wartungshäufigkeit und des Ausfallrisikos.
  • Optimierung der PUE und Reduzierung der Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus.

Die Ära der Flüssigkeitskühlung: TIMs werden zu strategischen Komponenten

Da KI-Cluster weiter skalieren, steigen der Stromverbrauch von Servern und die thermischen Anforderungen drastisch an. Die Flüssigkeitskühlung entwickelt sich von einer optionalen Technologie zu einer zentralen Komponente der KI-Infrastruktur. In diesem Übergang sind TIMs zu strategischen technischen Komponenten geworden, die die Systemzuverlässigkeit, Wartungszyklen und die allgemeine Energieeffizienz beeinflussen.

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Kühlplattenkühlung: Zuverlässigkeit wird zur größten Herausforderung

In Kühlplattensystemen müssen TIMs thermischen Zyklen, mechanischen Vibrationen und hohem Montagedruck standhalten. Fortschrittliche Packaging-Technologien wie CoWoS bringen Verzugsprobleme mit sich, die zu einer Verschlechterung der Grenzfläche, Pump-Out-Effekten und einem erhöhten Wärmewiderstand führen können.

Ziitek bietet PCM-Materialien, Wärmeleitgele, Wärmeleitpasten und kohlenstoffbasierte TIMs an, um einen niedrigen Wärmewiderstand, eine hohe Konsistenz und langfristige Stabilität zu erreichen.

Die TIM1.5-Ära: Herausforderungen bei der Bare-Die-Kühlung

Da KI-Prozessoren zunehmend auf IHS-Strukturen verzichten, wird TIM1.5 zur kritischen Schnittstelle zwischen Bare Dies und Kühlplatten. Diese Materialien müssen nicht nur einen extrem niedrigen Wärmewiderstand bieten, sondern auch mechanische Spannungen abfedern, um die empfindlichen Dies zu schützen.

Die Flüssigmetall- und Flüssigmetall-Wärmeleitpasten von Ziitek kombinieren eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit mit extrem geringer mechanischer Beanspruchung und liefern so die ultimative Kühlleistung für KI-Prozessoren der nächsten Generation.

Images Industries Data Center Ai Low Stress Protection

Ultraweiche Gap Pads: Ein Gleichgewicht zwischen thermischer Leistung und mechanischer Belastung

Höhenunterschiede zwischen Serverkomponenten stellen erhebliche Herausforderungen für die thermische Schnittstelle dar. Herkömmliche Spaltfüller können übermäßigen Druck auf empfindliche Komponenten wie Kondensatoren und Induktoren ausüben.

Die ultraweichen Wärmeleitpads von Ziitek bieten eine hohe Wärmeleitfähigkeit bei minimalem Kompressionsdruck, was die langfristige Zuverlässigkeit verbessert und das thermische Design vereinfacht.

Immersionskühlung: Auf die Kompatibilität auf Systemebene kommt es an

Bei Immersionskühlsystemen müssen TIMs gleichzeitig die Anforderungen an thermische Leistung, Kühlmittelkompatibilität und langfristige Zuverlässigkeit erfüllen. Die Wechselwirkungen zwischen TIMs, Kühlmitteln, IHS-Strukturen und Systemkomponenten sind zu kritischen Faktoren geworden, die die Lebensdauer des Systems beeinflussen.

Durch Langzeit-Immersionstests, Ermüdungstests unter Siedebedingungen und Validierungen auf Systemebene liefert Ziitek hochzuverlässige Lösungen für die Immersionskühlung.

Kühlung optischer Module: Das nächste Schlachtfeld im KI-Networking

Da optische 800G- und 1.6T-Module zum Mainstream werden, hat sich das Wärmemanagement zu einer entscheidenden Herausforderung entwickelt. Die Materialien müssen Wärmeleitfähigkeit, geringe Ausgasung und eine hohe Haltbarkeit bei wiederholtem Stecken in Einklang bringen.

Die PCM-Verbundlösungen von Ziitek behalten ihre stabile thermische Leistung auch bei wiederholten Steckzyklen bei und gewährleisten so die langfristige Zuverlässigkeit von optischen Hochleistungsmodulen.

Empfohlene Produkte

Anwendung

Produkt-P/N

Hauptvorteile

Kühlplatte TIM1

TIC 800T / TIC 800M

Extrem niedriger Wärmewiderstand und hohe Zuverlässigkeit

Kühlplatte TIM2

TIG 780-56

Ausgereift und sehr kosteneffizient

Kühlplatte TIM2

TIF PT150

Automatisierte Produktion, lange Lebensdauer

Hochleistungs-GPU

TIR 700

Ultimative Wärmeleitungsleistung

TIM1.5

TIG 7835L / TIG 7835N

Flüssigmetall, ultimative Wärmeableitung

Spannungsmanagement

TIF 700UU / 800TU / 800XU

Ultraweiches und spannungsarmes Design

Immersionskühlung

TIF 100C

Kühlmittelkompatibel

Optisches Modul

TIC 800T-ST

Hohe Haltbarkeit und hohe Zuverlässigkeit

Erfolg in der Praxis

Echte Ergebnisse aus echten Projekten

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