La impressió 3D ofereix noves oportunitats per al refredament de xips d'IA
Amb el desenvolupament de la tendència de miniaturització en dispositius electrònics, el problema del sobreescalfament també ha augmentat. Per afrontar aquest repte, és més important que mai millorar el rendiment de la dissipació de calor millorant el disseny del radiador. Especialment amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia d'IA, el problema de la dissipació de calor dels xips ha estat preocupant la indústria. Un xip de la mida d'un tap d'ungles és en realitat una font de calor de 300 watts. Però, en realitat, el xip ja està calent abans d'arribar a aquest consum d'energia.
La miniaturització i l'alta integració dels xips poden provocar un augment significatiu de la densitat de flux de calor local. La millora de la potència i la velocitat de càlcul comporta un gran consum d'energia i generació de calor. Un dels principals factors que restringeixen el desenvolupament de xips d'alta potència informàtica és la seva capacitat de dissipació de calor. Més del 55% de les fallades dels xips són causades per la incapacitat de transferir calor o per l'augment de la temperatura. Quan el xip està per sobre dels 70 graus, per cada augment de temperatura de 10 graus, la seva fiabilitat disminuirà un 50%.
El paper de la tecnologia d'impressió 3D en el camp de l'intercanvi de calor s'ha fet evident i també pot tenir un paper en la resolució de problemes de dissipació de calor a nivell de xip. La referència de la tecnologia d'impressió 3D va notar que una empresa anomenada ToffeeX va utilitzar programari de desenvolupament propi per dissenyar un intercanviador de calor de refrigeració líquida de la CPU i el va fabricar utilitzant tecnologia d'impressió 3D electroquímica, reduint la caiguda de pressió del dissipador de calor en un 60%. El procés de fabricació d'additius electroquímics (ECAM) ha creat un miracle en la fabricació de coure pur: aconsegueix una mida de voxel de 33 micres, que és una resolució increïble, i es pot imprimir amb materials a base d'aigua de baix cost a temperatura ambient.
Avui en dia, la indústria dels semiconductors es basa en plaques de refrigeració i altres dispositius de refrigeració que es fabriquen normalment mitjançant processos de forja o tornejat. Aquests processos es limiten a produir aletes regulars, que només es poden fer en una direcció, i es limiten a la forma geomètrica que pot omplir aquestes característiques. La fabricació d'additius per deposició electroquímica (ECAM) és una tecnologia d'impressió 3D metàl·lica completament diferent que pot produir peces d'alta qualitat amb una excel·lent resolució de funcions i economia, i pot aconseguir una producció escalable a gran escala a alta resolució.
Però a més dels reptes de fabricació, la superfície i la capacitat de refrigeració disponible dels equips de gestió tèrmica fabricats de manera tradicional també són limitades. La impressió 3D no només proporciona una manera d'augmentar la superfície i la rugositat per a una millor dissipació de la calor, sinó que també proporciona una via per a la fabricació de plaques i intercanviadors de calor refrigerats per líquid complexos, millorant significativament el rendiment.
