長城證券(002939)發(fā)布研報稱,Akash Systems宣布推出搭載AMD GPU的AI服務器;同時,英偉達(NVDA)也正式宣布下一代VeraRubin架構GPU將采用“鉆石銅復合散熱”方案,并搭配45℃溫水直液冷技術。英偉達(NVDA)與Akash的合作印證金剛石散熱技術已從實驗室邁入產(chǎn)業(yè)化應用階段,未來GPU熱管理將形成“芯片級材料導熱+板級/機柜級冷卻架構+機房級能效系統(tǒng)”的三層體系,液冷與金剛石材料增強形成疊加效應,AI熱管理賽道正迎來以材料創(chuàng)新為核心驅(qū)動力的新時代。
長城證券(002939)主要觀點如下:
事件:3月4日,Akash Systems宣布將正式推出采用Diamond Cooling金剛石冷卻技術并搭載AMD Instinct MI350X GPU的AI服務器,該服務器將由神云科技聯(lián)合打造,實現(xiàn)金剛石冷卻技術首次在AMD Instinct GPU的AI數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)商用部署。
全球AI龍頭加快金剛石散熱方案布局,散熱技術迎來新變革
在Akash Systems宣布推出搭載AMD GPU的AI服務器之前,Akash Systems就于2月23日向印度NxtGen AI交付了全球首批集成金剛石冷卻技術的英偉達(NVDA)GPU服務器,標志該技術首次在商用AI服務器體系中實現(xiàn)落地。
同時,英偉達(NVDA)也正式宣布下一代VeraRubin架構GPU將采用“鉆石銅復合散熱”方案,并搭配45℃溫水直液冷技術。Rubin架構高端芯片的散熱設計,核心創(chuàng)新在于采用了“CVD金剛石薄片+銅/鎢金屬”的復合熱沉結構,通過嵌入厚度在100-300微米之間的金剛石層,與金屬基材形成高效導熱組件,是目前技術成熟度最高、產(chǎn)業(yè)化落地最為明確的金剛石散熱路徑。
AI芯片功率快速躍升,熱管理方案不斷升級
隨著芯片功率密度飆升,傳統(tǒng)散熱方式已無法滿足,而新興的“去蓋直貼芯片”液冷架構雖能縮短熱傳導路徑,但銅、鋁等傳統(tǒng)高導熱材料與硅芯片的熱膨脹系數(shù)不匹配,會導致芯片翹曲、接觸不良,反而降低了散熱可靠性。
美國伊利諾伊大學團隊提出了“材料創(chuàng)新+幾何優(yōu)化”的雙路徑解決方案。采用銅鎢合金作為冷板基材,其熱膨脹系數(shù)(6.5ppm/°C)遠低于純銅,更為接近硅芯片(3ppm/°C),解決了熱應力導致的可靠性問題,同時仍保持了174W/(m.K)的良好導熱率。在結構上,團隊創(chuàng)新設計了金剛石形針翅陣列。
實驗數(shù)據(jù)顯示,在面對75×75mm大尺寸熱源、1kW熱負荷的嚴苛場景下,采用純銅材質(zhì)的金剛石形針翅冷板,其芯片到冷卻液的整體熱阻低至6.9±0.5K/kW,達到了同尺寸高功率場景下的全球領先水平。而兼顧了可靠性的銅鎢合金版本,其芯片結溫僅比純銅版本高出2°C,卻大幅提升了長期運行的穩(wěn)定性。
風險提示
市場競爭加劇風險;關鍵技術突破不及預期風險;下游需求不及預期;原材料價格波動風險。
