In 3D mang lại cơ hội mới cho việc làm mát chip AI
Với sự phát triển của xu hướng thu nhỏ trong các thiết bị điện tử, vấn đề quá nhiệt cũng gia tăng. Để giải quyết thách thức này, điều quan trọng hơn bao giờ hết là cải thiện hiệu suất tản nhiệt bằng cách cải tiến thiết kế bộ tản nhiệt. Đặc biệt với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ AI, vấn đề tản nhiệt của chip đang khiến ngành công nghiệp gặp khó khăn. Một con chip có kích thước bằng chiếc mũ đinh thực chất là một nguồn nhiệt 300 watt. Nhưng trên thực tế, con chip đã nóng như thiêu đốt trước khi đạt mức tiêu thụ điện năng này.
Việc thu nhỏ và tích hợp cao các chip có thể dẫn đến sự gia tăng đáng kể mật độ dòng nhiệt cục bộ. Sự cải thiện về sức mạnh và tốc độ tính toán mang lại mức tiêu thụ điện năng và sinh nhiệt rất lớn. Một trong những yếu tố chính hạn chế sự phát triển của chip có sức mạnh tính toán cao là khả năng tản nhiệt của chúng. Hơn 55% lỗi chip là do không có khả năng truyền nhiệt hoặc do nhiệt độ tăng cao. Khi nhiệt độ chip trên 70 độ, nhiệt độ cứ tăng 10 độ thì độ tin cậy của nó sẽ giảm 50%.
Vai trò của công nghệ in 3D trong lĩnh vực trao đổi nhiệt đã trở nên rõ ràng và nó cũng có thể đóng vai trò giải quyết các vấn đề tản nhiệt ở cấp độ chip. Tham khảo công nghệ in 3D nhận thấy một công ty có tên ToffeeX đã sử dụng phần mềm tự phát triển để thiết kế bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng chất lỏng CPU và sản xuất nó bằng công nghệ in 3D điện hóa, giúp giảm 60% độ sụt áp của tản nhiệt. Quy trình Sản xuất Phụ gia Điện hóa (ECAM) đã tạo ra điều kỳ diệu trong sản xuất đồng nguyên chất - nó đạt được kích thước voxel 33 micron, đây là độ phân giải đáng kinh ngạc và có thể được in bằng vật liệu gốc nước chi phí thấp ở nhiệt độ phòng.
Ngày nay, ngành công nghiệp bán dẫn dựa vào các tấm làm mát và các thiết bị làm mát khác thường được sản xuất thông qua quy trình rèn hoặc tiện. Các quy trình này bị giới hạn ở việc tạo ra các vây thông thường, chỉ có thể được thực hiện theo một hướng và bị giới hạn ở hình dạng hình học có thể lấp đầy các đặc điểm này. Sản xuất bồi đắp lắng đọng điện hóa (ECAM) là một công nghệ in 3D kim loại hoàn toàn khác, có thể tạo ra các bộ phận chất lượng cao với độ phân giải tính năng và tính kinh tế tuyệt vời, đồng thời có thể đạt được khả năng sản xuất quy mô lớn có thể mở rộng ở độ phân giải cao.
Nhưng bên cạnh những thách thức về sản xuất, diện tích bề mặt và khả năng làm mát sẵn có của thiết bị quản lý nhiệt được sản xuất theo cách truyền thống cũng bị hạn chế. In 3D không chỉ cung cấp phương pháp tăng diện tích bề mặt và độ nhám để tản nhiệt tốt hơn mà còn cung cấp phương pháp sản xuất các tấm làm mát bằng chất lỏng phức tạp và bộ trao đổi nhiệt, cải thiện đáng kể hiệu suất.
