Kev Tswj Xyuas Kub Pob Zeb Diamond: Tus yuam sij rau kev daws teeb meem kub ntawm AI Chip
Qhov Kev Txwv Tsis Pub Dhau Hauv AI Computing
Xyoo 2026, kev suav lej AI tsis raug txwv los ntawm lub zog ua haujlwm ib leeg xwb. Qhov teeb meem tiag tiag yog kev tshem tawm cua sov.
Cov GPUs niaj hnub no muaj peev xwm ua tau ntau dua 2000W ib daim nti, thaum cov cua sov flux densities ncav cuag dhau 1000 W/cm²Nyob rau theem no, cov kev daws teeb meem txias ib txwm muaj xws li cov dab dej kub tooj liab, cov qauv txhuas, thiab cov kua txias tab tom yuav txog lawv cov kev txwv lub cev.
Yog li ntawd, kev tswj hwm thermal tau dhau los ua ib qho ntawm cov teeb meem tseem ceeb tshaj plaws hauv cov khoom siv AI tiam tom ntej.
Qhov no ua rau muaj kev txaus siab rau kev lag luam rau cov khoom siv tshiab: pob zeb diamond.
Vim li cas pob zeb diamond?
Pob zeb diamond tsis yog tsuas yog cov khoom siv tawv tshaj plaws xwb, tab sis kuj yog ib qho ntawm cov khoom siv thermal conductors zoo tshaj plaws hauv xwm.
Nws cov thermal conductivity ncav cuag 2000–2600 W/(m·K):
- ~5 × siab dua tooj liab
- ~ 10 × siab dua li txhuas
- ~13 × siab dua li silicon
Kub hauv pob zeb diamond feem ntau yog kis los ntawm cov phonons (lattice vibrations), ua haujlwm los ntawm nws cov qauv covalent sp³ muaj zog.
Ntxiv rau qhov muaj peev xwm ua kom sov tau zoo, pob zeb diamond kuj muaj peb qhov zoo tseem ceeb:
- Kev nthuav dav thermal qis→ sib xws nrog Si, SiC, thiab GaN
- Kev rwb thaiv hluav taws xob→ zam kev cuam tshuam ntawm lub teeb liab
- Kev ruaj khov siab→ txhim khu kev qha nyob rau hauv cov xwm txheej hnyav
Qhov kev sib xyaw ua ke no ua rau pob zeb diamond zoo tagnrho rau kev tswj hwm thermal semiconductor siab heev.
Vim Li Cas Kev Tswj Xyuas Kub Thiaj Tseem Ceeb
Kev ua haujlwm thermal ncaj qha cuam tshuam rau kev ntseeg siab ntawm cov chip.
Cov ntaub ntawv kev lag luam qhia tau tias:
- Txhua nce 1°Ctuaj yeem txo qhov kev ntseeg siab los ntawm kwv yees li 5%
- Muaj kev pheej hmoo siab ntawm kev ua tsis tiav tshwm sim saum toj no 70–80°C
- Dhau 50% ntawm kev ua tsis tiav ntawm hluav taws xobmuaj feem cuam tshuam nrog kev kub dhau
Feem ntau, kev txhim kho kev ua kom txias zoo dua li kev nce lub zog ntawm kev suav lej nws tus kheej.
Qhov no yog vim li cas cov pob zeb diamond thermal solutions twb tau siv rau hauv aerospace, kev tiv thaiv, thiab satellite systems, qhov twg kev ntseeg siab yog qhov tseem ceeb.
Peb Lub Pob Zeb Diamond Thermal Technologies Tseem Ceeb
1. Pob Zeb Diamond/Tooj Liab Composites (Theem Tsim Khoom Loj)
Qhov no yog qhov kev daws teeb meem lag luam tshaj plaws tam sim no.
Cov pob zeb diamond raug muab tso rau hauv tooj liab lossis txhuas los tsim cov khoom sib xyaw ua haujlwm siab.
Kev Ua Tau Zoo:
- Kev ua tau zoo ntawm cov cua sov: 500–1000 W/(m·K)
Cov ntawv thov:
- EV fais fab modules
- Cov tshuab fais fab ntawm lub server
- Cov LEDs muaj zog heev
Txoj kev no ua rau muaj kev siv loj hauv kev lag luam thaum ntxov vim nws qhov sib npaug ntawm tus nqi thiab kev ua tau zoo.
2. Cov Khoom Siv Pob Zeb Diamond CVD (Kev daws teeb meem AI siab heev)
Pob zeb diamond CVD (Chemical Vapor Deposition) muab kev ua haujlwm thermal siab tshaj plaws.
Kev Ua Tau Zoo:
- Txog li 2200 W/(m·K)(ib lub pob zeb diamond siv lead ua)
Cov yam ntxwv tseem ceeb:
- Kev huv siab heev
- Muaj peev xwm kis tau cua sov zoo heev
- Tau tshaj nrog cov ntim khoom semiconductor siab heev
Cov ntawv thov:
- AI GPUs thiab HPC chips
- Cov khoom siv RF thiab GaN
- Kev ntim khoom semiconductor siab heev
Xyoo 2026, Cov kab ntau lawm ntawm 8-nti CVD pob zeb diamond cua sov spreadernkag mus rau hauv kev tsim khoom lag luam, cim lub cim tseem ceeb ntawm kev lag luam.
3. Kev Sib Koom Tes Pob Zeb Diamond Qib Chip (Kev Taw Qhia Yav Tom Ntej)
Lub hom phiaj mus sij hawm ntev yog kev sib xyaw cov pob zeb diamond ncaj qha rau hauv cov chips los ntawm kev loj hlob lossis kev sib txuas lus.
Qhov no yuav tshem tawm qhov tsis kam ntawm thermal interface thiab ua rau muaj kev rho tawm cua sov ncaj qha los ntawm lub chip core.
Txawm li cas los xij, cov teeb meem tseem muaj:
- Cov khoom siv tsis sib xws nrog silicon thiab GaN
- Cov txheej txheem tsim khoom nyuaj
- Tus nqi tsim khoom siab
Txawm li ntawd los, kev tshawb fawb thaum ntxov twb tau qhia lawm kev txo qis kub tshaj 20 ° C, ua pov thawj tias muaj peev xwm muaj zog.
Kev Nthuav Dav Daim Ntawv Thov
AI thiab Cov Chaw Khaws Cov Ntaub Ntawv
Cov chips AI tsim cov cua sov hnyav heev. Cov khoom siv thermal pob zeb diamond tuaj yeem txo qhov kub thiab txias ntawm kev ua haujlwm thiab txhim kho kev ruaj khov ntawm lub kaw lus.
Tsheb Fais Fab
Cov modules fais fab (SiC thiab IGBT) hauv EVs xav tau kev ua kom sov zoo. Cov pob zeb diamond composites raug sim ntau dua hauv cov kab ke inverter.
5G thiab RF Cov Khoom Siv
Cov khoom siv GaN muaj zog heev hauv cov chaw nres tsheb tau txais txiaj ntsig los ntawm cov pob zeb diamond rau kev tswj cua sov zoo dua.
Kev Tshawb Fawb Txog Huab Cua thiab Satellites
Pob zeb diamond twb tau siv rau hauv cov kab ke hauv qhov chaw vim nws qhov kev ntseeg tau zoo tshaj plaws hauv qab cov xwm txheej hnyav.
Cov Teeb Meem thiab Cov Nqi Uas Yuav Tsum Tau Them
Txawm hais tias muaj kev ua tau zoo heev, cov thev naus laus zis thermal pob zeb diamond tseem ntsib teeb meem:
- Tus nqi siab(tam sim no 10–20 × cov kua tooj liab)
- Kev ua tiav nyuaj(yuav tsum tau txiav laser thiab micromachining)
- Qhov nyuaj ntawm kev ntsuasrau kev tsim khoom loj hauv thaj chaw loj
Txawm li cas los xij, cov nqi tab tom txo qis vim yog:
- Kev teeb tsa cov khoom siv CVD
- Kev ua haujlwm zoo dua ntawm kev tso dej
- Kev nce qib ntawm kev tsim khoom
- Kev tswj cov txheej txheem uas siv AI zoo tshaj plaws
