從資料中心到先進封裝的散熱變革

作者:籃貫銘

AI時代到來,算力成為新時代的戰略資源。然而,在運算效能不斷突破的同時,散熱的也成為整體AI硬體產業一道越來越高的障礙牆。尤其當單顆晶片的熱設計功耗(TDP)邁向1000W大關,傳統的散熱方案已面臨新的挑戰,散熱技術的優劣,直接影響AI系統的穩定性與能源效率。

在系統層級,焦點圍繞在AI伺服器所產生的驚人發熱量,推動資料中心從傳統的氣冷轉向液冷,無論是直接晶片液冷(DLC)還是沉浸式液冷,都是伺服器架構師的標配。

而在零組件層級,最關鍵的便是AI晶片端,也就是高性能GPU與CPU的製造息息相關的先進封裝更嚴峻的挑戰發生在晶片層級。隨著摩爾定律趨緩,先進封裝如CoWoS與3D IC成為延續算力成長的關鍵,但將多顆晶片緊密堆疊的後果,是熱密度的幾何級數增加。微小的熱點若無法及時排除,將導致晶片降頻甚至損毀。

為了探討AI時代的散熱轉型,本文特別採訪了新思科技,以及智慧系統設計方案商Cadence。兩大巨頭將從物理模擬與系統級分析的角度,剖析如何為新一代AI基礎建設打造最堅實的散熱後盾。

從靜態分配到動態平衡 新思拆解AI時代的散熱挑戰

隨著AI算力需求暴增,資料中心與晶片端的散熱挑戰已達物理極限。新思科技(Synopsys)應用工程技術經理陳建佑博士接受專訪時指出,傳統「固定分配」的冷卻架構已不足以應對AI伺服器這種熱源分布不均的系統,因此需要採用動態即時反應的散熱設計來因應AI時代的散熱需求。

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2026.5月(第414期)解熱攻防戰:從資料中心到智慧穿戴的散熱對策
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