L'impression 3D ouvre de nouvelles opportunités pour le refroidissement des puces IA
Avec le développement de la tendance à la miniaturisation des appareils électroniques, le problème de surchauffe s’est également accru. Pour relever ce défi, il est plus important que jamais d’améliorer les performances de dissipation thermique en améliorant la conception des radiateurs. Surtout avec le développement rapide de la technologie de l’IA, la question de la dissipation thermique des puces préoccupe l’industrie. Un éclat de la taille d’un protège-ongle est en réalité une source de chaleur de 300 watts. Mais en réalité, la puce est déjà très chaude avant d’atteindre cette consommation électrique.
La miniaturisation et la forte intégration des puces peuvent conduire à une augmentation significative de la densité du flux thermique local. L'amélioration de la puissance et de la vitesse de calcul entraîne une consommation d'énergie et une génération de chaleur énormes. L’un des principaux facteurs limitant le développement de puces à haute puissance de calcul est leur capacité de dissipation thermique. Plus de 55 % des pannes de puces sont causées par l’incapacité à transférer la chaleur ou par la hausse des températures. Lorsque la puce est supérieure à 70 degrés, pour chaque augmentation de température de 10 degrés, sa fiabilité diminuera de 50 %.
Le rôle de la technologie d’impression 3D dans le domaine de l’échange thermique est devenu évident et elle peut également jouer un rôle dans la résolution des problèmes de dissipation thermique au niveau des puces. La référence en matière de technologie d'impression 3D a remarqué qu'une société nommée ToffeeX a utilisé un logiciel auto-développé pour concevoir un échangeur thermique à refroidissement liquide pour processeur et l'a fabriqué à l'aide de la technologie d'impression 3D électrochimique, réduisant ainsi la chute de pression du dissipateur thermique de 60 %. Le procédé de fabrication additive électrochimique (ECAM) a créé un miracle dans la fabrication du cuivre pur : il atteint une taille de voxel de 33 microns, ce qui représente une résolution incroyable, et peut être imprimé à l'aide de matériaux à base d'eau peu coûteux à température ambiante.
De nos jours, l'industrie des semi-conducteurs s'appuie sur des plaques de refroidissement et d'autres dispositifs de refroidissement généralement fabriqués par des processus de forgeage ou de tournage. Ces procédés se limitent à produire des ailettes régulières, qui ne peuvent être réalisées que dans une seule direction, et sont limités dans la forme géométrique qui peut remplir ces éléments. La fabrication additive par dépôt électrochimique (ECAM) est une technologie d’impression 3D métallique complètement différente qui peut produire des pièces de haute qualité avec une excellente résolution des caractéristiques et une excellente économie, et peut réaliser une production évolutive à grande échelle à haute résolution.
Mais outre les défis de fabrication, la surface et la capacité de refroidissement disponible des équipements de gestion thermique fabriqués de manière traditionnelle sont également limitées. L'impression 3D permet non seulement d'augmenter la surface et la rugosité pour une meilleure dissipation de la chaleur, mais ouvre également la voie à la fabrication de plaques et d'échangeurs de chaleur complexes refroidis par liquide, améliorant considérablement les performances.
