AI芯片长大 均热片面积增3倍

AI需要算力，带动芯片效能提升，也连带引发相关机构件设计制程与材料的新潮流，比如处理器均热片、服务器机壳，都跟着演进。

均热片业者指出，AI芯片效能提升，面积扩大，均热片面积也需放大，强化结构的角色也更重要。机壳业者亦指出，AI芯片的GPU模块体积更大且更重，服务器机箱材质与制程，都须配合才能支撑其所需强度。

均热片与芯片封装息息相关，中国台湾均热片龙头健策总经理林锦隆指出，过去处理器所需要的均热片面积在30mmx30mm，如今芯片厂强化运算速度，包括置入更多存储器，裸晶（die）数量大幅提升，其面积也扩大至60mmx60mm。

随着芯片面积扩大，上面覆盖的均热片面积也跟着扩大，带动产品平均单价提升，且不只面积扩大，厚度也须提升，因为均热片在强化结构的角色更吃重，一方面避免上方的散热鳍片（heat sink）压到下方的芯片，一方面也需要避免基板变形。

林锦隆指出，均热片有两大用途，一为散热，二为保护芯片，芯片面积扩大的同时也更脆弱，凸显均热片在强化结构的角色，因应此变化，不只面积扩大，厚度也要增加，从过去0.6mm，现在已经到2.5mm，有的产品更达到3mm。

因应AI芯片设计，均热片不只规格改变，变大又变厚，材质也在转变，过去均热片都以铜为主，因为铜的热导率高达401W/m.K，比金、铝都高，仅次于银，然如今均热片材质已朝不锈钢迈进，而不锈钢的硬度高，加工不易，再次提高均热片厂商的技术门槛。

林锦隆指出，从AI持续强化算力的趋势来看，均热片的面积与厚度提升将是大势所趋，此不仅会让用料更多，且制程更复杂，对均热片厂来说，产品单价提升，毛利结构也将更佳，只是AI芯片初期出货有限，后续需视客户销售动能而定。

ChatGPT爆红之后，各界对AI兴趣大幅提高，已成为新一波的军备竞赛，云端大厂无不卯足全力提高AI算力，无奈在僧多粥少下，NVIDIA的GPU大缺货，服务器业界预估，要到2024年才有机会舒缓，不过目前包括超微（AMD）、英特尔（Intel）都在积极投入，AI服务器下半年拉升可期。

服务器厂诸如广达、纬颖、英业达、神达等都表示，下半年AI服务器出货量将明显拉升，届时也会进一步带动健策等均热片厂的出货，林锦隆表示，下半年AI相关处理器均热片将会倍增，期待2024年相关营收能够从个位数拉高至10%左右。

此外，因应芯片散热需求急剧拉升，健策也推出新款的均热片，搭载VC功能，借此可加速散热速度，效能提升20%，也等于进一步扩大AI芯片的算力。据悉，此方案健策已经推动3年，客户已从观望转为尝试导入，朝量产更进一步。

AI算力提升，不只芯片面积扩大，整个芯片组的面积与重量也都提升，对服务器机壳的承重力会是考验，也连带让机壳设计跟着变化。服务器机壳大厂勤诚指出，传统的GPU卡不需要独立的散热模块，卡片重量仅100~200克，重一点是300~500克，多数采用1U或2U机箱。

然AI服务器的GPU模块重量都达上千克，且是多个叠加，对于机壳本身的承重能力与强度，都是一大考验。因此AI服务器的机箱，不论是重量、厚度、材质与制程，都需要重新设计，增加其强度，同时也须兼顾成本与ESG环保等条件要求。