KI treibt die thermische Revolution voran und 3D-VC ermöglicht den Höhepunkt!

Angetrieben durch den durch ChatGPT ausgelösten Trend zur generativen KI und den hohen Anforderungen an die Rechenleistung für autonomes Fahren und Big-Data-Modellanwendungen verzeichnet der Markt für KI-Server ein schnelles Wachstum. IDC-Daten zeigen, dass der globale Markt für KI-Server im Jahr 2021 15,6 Milliarden US-Dollar erreichen wird und der globale Markt für KI-Server im Jahr 2025 31,8 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

Die Leistung der neuen Generation von KI-Servern steigt Schritt für Schritt und nähert sich der Grenze der Luftkühlung und Wärmeableitung. Der führende KI-Server NVIDIA führt nicht nur aktiv Flüssigkeitskühlungslösungen auf seiner neuesten Plattform ein, sondern konfiguriert auch die 3D-VC-Kühlung (3D-Vapor-Chamber) für einige KI-GPU-Chips.

Jeder NVIDIA AI-Server ist im Allgemeinen mit 4 bis 8 GPUs ausgestattet, und die Leistung jedes Chips beträgt 300 W bis 700 W, was sehr hohe thermische Lösungen erfordert, was dazu führt, dass die Luftkühlungslösung von herkömmlicher flacher VC auf 3D-VC umgestellt wird .

3D-VC unterscheidet sich von herkömmlichen Dampfkammern. Beim herkömmlichen Design befindet sich die Dampfkammer auf der Oberseite des Chips und überträgt die Wärme an mehrere Wärmerohre in der Sekundärbaugruppe. Anschließend übertragen die Wärmerohre die Wärme an die Rippengruppe. Durch die getrennte Gestaltung von Vapor Chamber und Heatpipe erhöht sich die Wärmeübertragungsstrecke und der Wärmewiderstand.

3D-VC erweitert das Heatpipe-Design in den Dampfkammerkörper. Die Vakuumkammer der Dampfkammer und das Wärmerohr sind in einem Hohlraum verbunden. Die Kapillarstruktur der Arbeitsflüssigkeitsrückführung des Wärmerohrs ist ebenfalls in den Anschluss der Dampfkammer integriert, sodass die Wärme gleichmäßig verteilt wird. Die Wärmeenergie von der Platte wird schneller auf das Wärmerohr und dann auf das Lamellenpaket übertragen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Dampfkammern kann 3D-VC mehr Wärme ableiten. Auf diese Weise kann es bei einer kleineren Modulgröße eine Leistung von mehr als 300 W bewältigen, ohne dass die Servergröße übermäßig zunimmt.

Darüber hinaus besteht eine weitere wichtige Anwendung von 3D-VC in High-End-Gaming-Grafikkarten, deren Wärmeableitungsfähigkeiten die NVIDIA RTX40-Serie oder AMD RX70-Serie mit bis zu 400 W abdecken können.

Da Mainstream-Grafikkartenmarken wie MSI zunehmend 3D-VC-Kühllösungen bevorzugen, hat 3D-VC zwei große Anwendungen begrüßt: KI-Server und High-End-Grafikkarten.

MSI stellte auf der diesjährigen Computex seine DynaVC-Vapor-Chamber-Technologie vor, die eine 3D-Vapor-Chamber nutzt und diese mit gefalteten Heatpipes kombiniert, anstatt die Heatpipes separat zu integrieren. Diese Technologie soll dazu beitragen, die Wärmeübertragungswege zu verkürzen und eine direktere Wärmeübertragung auf die Flüssigkeit im 3D-VC-Hohlraum zu ermöglichen.