Китай начал серийно выпускать алмазные пластины для охлаждения чипов
Китай запустил первое серийное производство алмазных теплоотводов для полупроводников. Теплопроводность такого материала более чем в пять раз выше, чем у традиционной меди, поэтому его рассматривают как один из способов снизить энергопотребление дата-центров. Технологией уже заинтересовалась Nvidia.
28 февраля этого года в городе Чанге провинции Хэнань начал работу первый в Китае завод по серийному выпуску алмазных теплоотводов большого диаметра. Предприятие Huanghe Whirlwind производит 8-дюймовые, или 20,3-сантиметровые, алмазные пластины для систем охлаждения чипов. Это формат, близкий к крупным полупроводниковым пластинам, которые используют в производстве современной электроники. В основе производства лежит технология MPCVD — микроволновое плазменное химическое осаждение из газовой фазы. В такой схеме атомы углерода в сверхчистой среде слой за слоем осаждаются на затравочный кристалл алмаза.
Физические свойства алмаза делают его одним из перспективных материалов для следующего поколения ИИ-ускорителей. Теплопроводность традиционных медных теплоотводов составляет около 400 Вт/(м·К), тогда как у алмаза она превышает 2000 Вт/(м·К). Кроме того, алмаз близок по тепловому расширению к нитриду галлия (GaN) и карбиду кремния (SiC). Это снижает механические напряжения в чипах. По оценкам исследователей, такая технология может увеличить вычислительную производительность на 10%.
Интерес к алмазному охлаждению проявляют крупнейшие игроки полупроводникового рынка. В январе на CES Nvidia рассказала о переходе к системам охлаждения для чипов следующего поколения, где алмазно-медные композитные материалы могут использоваться вместе с жидкостным охлаждением. Позже в Пекине глава Nvidia Дженсен Хуан встретился с Чжу Яньхуэй, основателем Chaoying Diamond Technology, которая специализируется на прикладных алмазных материалах.
Производственная экосистема вокруг технологии складывалась при участии сразу нескольких организаций. Харбинский политехнический институт (HIT) занимался технологиями MPCVD и увеличением размера кристаллов. Команда Sinomach Group решила проблему коробления алмазных пластин за счет оптимизации порошковых смесей и условий прессования. Это позволило снизить деформацию до микроскопических значений.
Nanjing Realway New Materials Technology сократила тепловое сопротивление на границе между алмазом и медью на 80% за счет технологий металлизации и легирования. Параллельно в Китае наладили выпуск собственного MPCVD-оборудования, что снизило зависимость от импортных установок.
Алмазные теплоотводы могут применяться в серверах для ИИ, чиплетной упаковке, GaN-электронике и высокоплотных вычислительных кластерах. На фоне ужесточения американского экспортного контроля над полупроводниками Китай развивает смежное направление — термоменеджмент. На него западные ограничения пока распространяются в меньшей степени.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
