天天做天天爱天天综合网丨欧美亚洲色综久久精品国产丨18禁黄网站禁片免费观看丨亚洲伊人成无码综合网丨亚洲欲色欲香天天综合网

EN

首頁
資訊中心
電子資訊
老虎說芯
為什么GPU芯片需要嵌入式液冷？

為什么GPU芯片需要嵌入式液冷？

2025-08-14 10:10:17 21

英偉達（NVIDIA）芯片需要嵌入式液冷技術，主要是為了應對人工智能（AI）和高性能計算（HPC）工作負載對散熱和能效的嚴苛要求。隨著GPU計算密度和功耗的持續增加，傳統的風冷方案已無法滿足其散熱需求。例如，英偉達的H100和H200 GPU的功耗可達1500W以上，傳統空氣冷卻系統難以有效散熱。

嵌入式液冷技術通過將微通道冷卻塊直接集成到芯片封裝中，實現了熱源與冷卻介質的緊密耦合，顯著降低了熱阻，提高了散熱效率。例如，JetCool為NVIDIA H100 GPU設計的SmartPlate采用單相直接芯片液冷技術，具有0.021°C/W的低熱阻，支持高達1500W的散熱功率。

此外，嵌入式液冷還具有降低能耗、降低噪音和節省空間等優勢。例如，Supermicro與英偉達合作的液冷AI開發平臺，采用液冷系統可降低高達40%的電力使用，提升AI工作負載效率。

一、什么是嵌入式液冷？

嵌入式液冷是把液體冷卻系統“集成進”芯片或封裝內，而不是像傳統那樣把散熱器掛在芯片外邊。具體來說是在CPU封裝（IHS 或直接在封裝外殼）上集成一個微通道冷卻塊，液體通過這些微通道直流熱點區域帶走熱量。這種做法，將熱源和冷卻介質之間的熱阻降到最低。

Intel 已在其 Foundry Direct Connect 展會上展示過原型：銅制微通道冷卻塊直接安裝在 CPU 包裝頂部，配合液態金屬或焊料 TIM 層，冷卻功率可達 1000?W，效率比傳統 delid 后水冷系統高 15?20%。

二、核心組成與實現方式

1. 微通道冷卻塊（Copper microchannel block）

制作在銅或高熱導材料中，通過精密刻蝕或加工形成微通道。
流體沿最低熱阻路徑直擊熱點區域，因此冷卻更*、更高效。

2. 熱界面材料（TIM）

使用液態金屬或焊料替代傳統導熱硅脂，這樣能更緊密地將封裝頂部與冷卻塊接觸，減少熱界面熱阻，從而提升熱傳遞效率。

3. 封裝集成方式

該冷卻結構通常設計為與 LGA 或 BGA 封裝兼容，安裝后成為封裝的一部分，不需要額外大體積散熱器。
對未來 AI、HPC、服務器工作站等高熱密度應用能有效滿足散熱需求。

三、優點分析

熱阻最小：熱流路徑短、更直接，封裝到冷卻液僅一層 TIM。
*針對熱點：通道布局可根據芯片內部熱點分布（如高功耗電核等）規劃，增強局部冷卻效率。
能量擺放更緊密：冷卻塊極薄，可支持高度集成、高功耗芯片設計。
整體系統體積更小：無需傳統大型散熱器或 AIO 水冷器，封裝本身即冷卻單元。

四、局限及挑戰

1. 工藝與制造難度

在封裝頂部集成微通道水冷結構，制造工藝復雜，對封裝精度、材料選擇、流體密封要求高；
需求與芯片設計緊密耦合，從封裝設計端就需協作定制。

2. 流體與氣泡管理

當流量或溫度設計碰到兩相區（液體沸騰區域），會產生氣泡，影響流動路徑與熱交換性能；
要精控微通道幾何結構、入口壓力、流速等參數，避免氣堵、沸騰不均、局部干涸。

3. 系統設計與可靠性

封裝內流速過高可能會引起壓力損失、結構振動，甚至泄漏；
TIM、銅塊、封裝接合界面必須長期穩定、耐熱循環，防止疲勞失效。

五、整體技術流程（系統性梳理）

階段	內容	要點說明
設計階段	聯合芯片+封裝+熱設計協作	根據 CPU/GPU 熱點分布規劃微通道布局
制造階段	封裝集成微通道冷卻塊	銅制或高導熱材料，通過微加工或封裝抑制
接觸層處理	液態金屬或焊料 TIM	提高界面導熱性，減少傳統熱界面阻抗
系統集成	管路、泵、流速控制	控制流動壓力與溫度，防止氣泡失控
測試階段	熱性能驗證與可靠性測試	包括熱循環、沖擊、壓力與漏水測試
應用階段	部署在高功耗AI、HPC服務器	使用范圍包括 Xeon、Core Ultra 等封裝

六、總結一句話

嵌入式液冷就是把「微型銅制水冷塊」直接集成到封裝上，并通過液態金屬 TIM 層緊耦合在封裝與液體之間，能把熱流路徑拉到最短，實現高達 1000?W 的散熱能力，是為高熱密度芯片而生的一種顛覆性散熱技術。不過，對制造、流體控制、長期可靠性都提出了很高要求。

免責聲明：本文采摘自“老虎說芯”，本文僅代表作者個人觀點，不代表薩科微及行業觀點，只為轉載與分享，支持保護知識產權，轉載請注明原出處及作者，如有侵權請聯系我們刪除。

上一篇：: 最近爆火的CoWoP（Chip?on?Wafer?on?Platform）封裝是什么

下一篇：: 2025年全球半導體產業的現狀、趨勢和美國的全球競爭力地位

服務熱線

0755-83044319

北斗/GPS天線咨詢

板端座子咨詢

連接器咨詢

獲取產品資料

客服微信

主站蜘蛛池模板：巨爆乳中文字幕巨爆区巨爆乳无码| 骚女人干起来舒服视频在线| 中文成人无码精品久久久动漫| 噜噜久久噜噜久久鬼88| 久久精品国产av一区二区三区| 国产极品美女到高潮| 免费无码又爽又刺激高潮的动态图| 精品国产午夜理论片不卡精品| 精品免费国产一区二区三区四区| 国产乱码人妻一区二区三区四区| 久久亚洲精品无码爱剪辑| 国产人妻精品一区二区三首| 亚洲国产欧美在线观看| 色屁屁www影院免费观看入口| 欧美色欧美亚洲日韩在线播放 | 国产免费无遮挡吸奶头视频| 婷婷六月丁香缴清| 免费国产午夜视频在线观看| 色老头在线一区二区三区| 成年女人18级毛片毛片免费| 国产黄在线观看免费观看不卡| 中文字幕va一区二区三区| 丁香五月欧美成人| 亚洲精品一区国产欧美| 九九99久久精品在免费线18| 女人夜夜春精品a片| 精品女同一区二区三区免费站| 亚洲一区日韩高清中文字幕亚洲| 无码帝国www无码专区色综合| 一个人看的www视频免费观看| 97碰碰碰免费公开在线视频| 亚洲制服丝袜中文字幕在线| 国产精品久久国产精品99 | 亚洲国产成人久久一区| 久久久久久久久无码精品亚洲日韩 | 任你躁在线精品免费| 亚洲va欧美va天堂v国产综合| 国产精品青青在线观看爽| 99国产精品欧美一区二区三区 | 中文字幕乱码免费专区| 国产乱色国产精品播放视频|