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45W/mK的散熱保證：CSF系列碳纖維導(dǎo)熱硅膠片應(yīng)對高集成挑戰(zhàn)

隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、自動駕駛等新技術(shù)的日新月異的發(fā)展，對計算能力提出了更高的要求。其中，GPU（Graphics Processing Unit，圖形處理單元）作為計算加速的關(guān)鍵部件，發(fā)揮著日益重要的作用。

在訓(xùn)練大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型時，GPU能夠通過海量并行計算顯著縮短訓(xùn)練時間。目前，含多個核心的GPU已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。以自動駕駛技術(shù)為例，需要實(shí)時處理來自激光雷達(dá)、攝像頭等各種傳感器的數(shù)據(jù)，并快速做出判斷。這需要強(qiáng)大的計算能力支撐。因此，汽車的自動駕駛系統(tǒng)都會配備多個高性能計算芯片，才能保證系統(tǒng)的實(shí)時性和安全性。

與此同時，為了提升性能，GPU芯片的設(shè)計也在朝著高集成度方向發(fā)展。芯片納米制程工藝的進(jìn)步使得單個芯片上可集成更多晶體管，提升了運(yùn)算速度。與此同時，各關(guān)鍵電子部件，如運(yùn)算存儲、電源模塊都集成在GPU的同一塊PCB主板上，以達(dá)到高集成度，減小設(shè)備體積。

但是，高度集成也導(dǎo)致芯片的熱密度急劇增加，大量的熱量集中在小空間內(nèi)，對散熱提出了極大挑戰(zhàn)。在保證芯片穩(wěn)定工作溫度的同時，還需要考慮散熱方案的尺寸、噪音等因素，對其設(shè)計提出了更高要求。

在從芯片到散熱器的熱傳遞鏈路上，熱界面材料發(fā)揮著重要作用。導(dǎo)熱硅膠片與芯片直接接觸，其導(dǎo)熱性直接影響散熱效果，其柔軟的特性能夠彌補(bǔ)芯片表面與散熱器基板之間的微小凸起和凹坑，使兩者間實(shí)現(xiàn)良好的熱傳遞；其導(dǎo)熱填料的優(yōu)異導(dǎo)熱性可將芯片表面的熱量高效傳遞到散熱器；其優(yōu)良的電絕緣性可防止電路短路。優(yōu)良的導(dǎo)熱硅膠片產(chǎn)品，能夠顯著提升散熱效果，保證芯片在高功率運(yùn)轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。

圖1：導(dǎo)熱硅膠片在顯卡中的應(yīng)用

針對高功率密度應(yīng)用場景，盛恩研發(fā)了CSF系列碳纖維導(dǎo)熱硅膠片產(chǎn)品。其采用碳纖維導(dǎo)熱填料的獨(dú)特設(shè)計，導(dǎo)熱性能顯著優(yōu)于普通的導(dǎo)熱硅膠片。

市面上較為成熟的，采用導(dǎo)熱陶瓷粉末的傳統(tǒng)導(dǎo)熱硅膠片的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)12W/mK，而盛恩碳纖維導(dǎo)熱硅膠片的導(dǎo)熱系數(shù)則可達(dá)45W/mK。

由于碳纖維存在一定的長徑比（長條狀、絲狀），可形成高效的導(dǎo)熱通路，且碳纖維的力學(xué)強(qiáng)度良好，碳纖維填料的加入讓硅膠片在導(dǎo)熱性能大幅提升的同時，也帶來了更良好的柔韌性和壓縮性，且具有低密度，低硅油析出的特點(diǎn)。

圖2：碳纖維導(dǎo)熱硅膠片中的熱傳導(dǎo)鏈路

圖3：盛恩CSF系列碳纖維導(dǎo)熱硅膠片

使用盛恩CSF系列碳纖維導(dǎo)熱硅膠片可顯著提升CPU/GPU芯片的散熱效率，同時，盛恩的產(chǎn)品可靠度也都經(jīng)過充分驗證，廣泛應(yīng)用于高端服務(wù)器、工控計算機(jī)等場景，保障了眾多關(guān)鍵任務(wù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

隨著AI芯片向更高集成度發(fā)展，導(dǎo)熱硅膠片作為連接芯片與散熱器的熱橋，其性能直接影響系統(tǒng)的可靠性和壽命。CSF系列碳纖維導(dǎo)熱硅膠片等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的應(yīng)用，將有助于下一代高性能計算系統(tǒng)的穩(wěn)定與高效運(yùn)轉(zhuǎn)，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的算力提供了有力的散熱保障。

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