AI「热」度攀高 降低系统散热负担，供应链矛头指向芯片

相较于系统架构层级的散热设计，如今业者更希望从热源，也就是芯片端着手。李建梁摄（数据照）

随着AI应用领域扩大，算力需求持续增加，对耗电功率的需求同步提升，如何解决高功率的散热问题，成为AI及高速运算发展时，需要先行解决的问题。相较于目前常见的系统级气冷、液冷等方式，业者开始将矛头指向发热源，希望透过点对点的方式，针对处理器先行散热，降低系统端散热的负担。

供应链业者指出，针对高速运算需求，芯片的热设计工耗（TDP）在400W已经成为常态，根据预估，2025年时TDP上看600W的芯片将成为主流，且后续TDP还会持续往上。如何解决散热问题，将是高速运算普及落实在各项应用上的关键之一。

业者指出，目前散热技术主要分为气冷与液冷两大领域。常见的气冷散热，是由接触面、散热导管、散热鳍片及风扇组成，在热接触面与芯片间涂上导热膏，让热经由热导管到散热鳍片上，再由风扇产生的对流进行散热。

液冷散热则有较多不同方式，包括将气冷的热传导路径，改为热接触面与芯片间涂上导热膏，而热经由水冷液的水路管线传导到水冷排上，再透过风扇使热度散出；以及目前较受市场关注，将服务器直接浸于冷却液中，但又可分为单相与双相的浸没式散热。

不过，相较于系统架构层级的散热设计，业者更希望直接从热源，也就是芯片端，直接进行散热。据了解，目前芯片端散热多采用均热板。

一诠精密借由工研院的技术移转，开发能直接贴附在高效运算（HPC）芯片表面，并借由真空腔体内的冷却液蒸发与冷凝，达到快速传热与大量移除热量效果的散热元件，借以取代传统的均热板。

一诠精密董事长周万顺表示，真空的蒸汽腔体直接贴合在芯片上散热，难度非常高，一旦导入，不仅将是全球首创，亦有机会成为未来先进封装制程的最佳解决方案。

一诠精密也指出，与传统均热片不同，在真空的蒸汽腔体内，有透过电镀毛细生成技术产生的电镀枝状晶毛细结构，该结构比传统的粉末烧结、网目具有更好的散热能力，也是技术重点之一。

据了解，一诠精密产品已切入供应链中，最快2024年第1季与相关业者的下一代芯片产品结合，如果客户端接受度高，则有望从2024年下半起，直接导入新时代的芯片制程中。

另外，针对高速运算时芯片端产生的高热，包括鸿佰、东元电机等多家业者，也提出直接将液冷水管路经过芯片等热源，再透过点对点方式将热源带出的设计。

责任编辑：游允彤