열 패드 대 열 페이스트: AI 서버에 더 적합한 TIM은 무엇인가?
AI 컴퓨팅이 계속 발전함에 따라 AI 서버는 더욱 강력해지고 열 요구 사항도 높아지고 있습니다. 고성능 GPU, CPU, AI 가속기, HBM 및 전력 부품은 지속적인 작동 중에 상당한 열을 발생시킵니다.
효과적인 AI 서버 열 관리 는 시스템 성능, 안정성 및 장기적인 신뢰성을 유지하는 데 필수적입니다. 열 설계의 주요 결정 중 하나는 올바른 열 인터페이스 재료(TIM)를 선택하는 것이며, 특히 열 패드와 열 페이스트 사이에서 그렇습니다.
그렇다면 열 패드 대 열 페이스트의 경우 AI 서버에 더 적합한 TIM은 무엇일까요?
답변은 인터페이스 간격, 열 요구 사항, 기계적 구조, 전기 절연 요구 사항 및 조립 공정에 따라 달라집니다.
열 패드 대 열 페이스트: 차이점은 무엇인가?
열 패드와 열 페이스트 모두 열을 발생시키는 부품과 방열판 또는 냉각판과 같은 냉각 구조물 간의 열 전달을 개선합니다. 그러나 형태, 적용 방법 및 일반적인 사용 사례에서 차이가 있습니다.
열 패드란?
열 패드는 정의된 두께를 가진 사전 성형된 고체 TIM입니다. 전자 부품과 냉각 구조물 사이에 배치되어 공기 간격을 채우고 열 전달을 개선합니다.
열 패드는 다양한 두께, 열 전도율, 경도 및 전기적 특성으로 제공됩니다. 일반적으로 GPU, CPU, 메모리 부품, VRM, 전력 IC 및 기타 열을 발생시키는 장치 주변에 사용됩니다.
주요 장점은 다음과 같습니다.
열 페이스트란?
열 그리스라고도 하는 열 페이스트는 두 표면 사이에 적용되는 유동성 TIM입니다. 미세한 표면 불규칙성을 채우고 부품과 냉각 구조물 사이의 공기 간격을 줄입니다.
열 페이스트는 인터페이스가 얇고 디스펜싱 공정이 잘 제어될 때 우수한 열 성능을 제공할 수 있습니다. 그러나 성능은 적용량, 접착선 두께, 표면 상태, 조립 압력 및 장기 재료 안정성에 따라 달라질 수 있습니다.
AI 서버용 열 패드 대 열 페이스트
모든 AI 서버 애플리케이션에 이상적인 단일 TIM은 없습니다. 선택은 실제 인터페이스 요구 사항을 기반으로 해야 합니다.
| 요구 사항 | 열 패드 | 열 페이스트 |
|---|---|---|
| 간격 채움 | 우수 | 작은 간격에 적합 |
| 두께 제어 | 우수 | 적용에 따라 다름 |
| 설치 | 간단함 | 디스펜싱 필요 |
| 표면 적합성 | 좋음 | 우수 |
| 전기 절연 | 사용 가능 | 제형에 따라 다름 |
| 제조 일관성 | 높음 | 공정에 따라 다름 |
| 기계적 유연성 | 좋음 | 제형에 따라 다름 |
정의되거나 비교적 큰 간격이 있는 인터페이스의 경우 열 패드는 제어된 두께와 안정적인 간격 채움을 제공합니다. 매우 얇은 인터페이스와 밀접하게 일치하는 표면의 경우 열 페이스트는 미세한 표면 불규칙성에 밀접하게 적합할 수 있습니다.
AI 서버 열 관리가 어려운 이유
AI 컴퓨팅 플랫폼은 컴퓨팅 밀도와 전력 소비를 계속 증가시키고 있습니다. 최신 AI 서버에는 무거운 워크로드에서 작동하는 여러 고성능 GPU 또는 AI 가속기가 포함될 수 있습니다.
열 경로는 다음과 같이 단순화할 수 있습니다.
AI 가속기 / GPU → TIM → 방열판 또는 냉각판 → 냉각 시스템
냉각 시스템에 충분한 용량이 있더라도 부품과 냉각 구조물 간의 접촉 불량은 열 저항을 증가시킬 수 있습니다.
따라서 TIM 선택은 공칭 열 전도율만으로 결정해서는 안 됩니다. 엔지니어는 다음도 평가해야 합니다.
GPU 및 AI 가속기 애플리케이션용 열 패드
GPU 및 AI 가속기는 최신 컴퓨팅 시스템에서 가장 열 요구 사항이 높은 부품 중 하나입니다.
GPU 및 AI 서버 애플리케이션용 열 패드는 냉각 구조물이 정의된 인터페이스 간격 또는 부품 높이 허용 오차를 수용해야 하는 경우 특히 유용할 수 있습니다.
시스템 설계에 따라 열 패드는 다음과 같은 주변에 사용될 수 있습니다.
이러한 애플리케이션의 경우 엔지니어는 열 전도율과 부드러움, 압축, 두께 및 전기 절연의 균형을 맞춰야 합니다.
TIM이 인터페이스를 제대로 채우거나 기계적 허용 오차를 수용할 수 없다면 더 높은 열 전도율 값이라고 해서 시스템 성능이 자동으로 향상되는 것은 아닙니다.
CPU 및 고전력 부품용 열 패드
고성능 서버 CPU도 상당한 열을 발생시킬 수 있습니다. CPU 패키지와 냉각 구조물 사이의 TIM은 장기 작동 중에 안정적인 접촉을 유지하면서 열 저항을 최소화해야 합니다.
인터페이스 형상에 따라 열 패드, 열 페이스트 또는 기타 특수 TIM을 고려할 수 있습니다.
올바른 선택은 열 전도율뿐만 아니라 실제 인터페이스 간격, 기계적 구조 및 열 설계를 기반으로 해야 합니다.
AI 서버 열 관리에 적합한 TIM을 선택하는 방법
AI 서버용 TIM을 선택할 때 몇 가지 요소를 평가해야 합니다.
1. 열 전도율 및 열 저항
열 전도율은 재료의 열 전달 능력을 나타내지만, 시스템 전체 성능을 단독으로 결정하지는 않습니다.
열 저항은 전체 인터페이스를 통한 열 전달에 대한 보다 애플리케이션 중심적인 관점을 제공합니다. 따라서 TIM 두께와 접촉 조건은 전도율과 함께 고려해야 합니다.
2. 인터페이스 두께 및 간격
TIM은 열을 발생시키는 부품과 냉각 구조물 사이의 실제 간격과 일치해야 합니다.
열 패드는 제어되고 일관된 두께가 필요한 경우 특히 유용합니다.
3. 압축 및 기계적 특성
부드럽고 압축 가능한 열 패드는 과도한 기계적 응력을 줄이면서 부품 높이 차이와 표면 불규칙성을 보상하는 데 도움이 될 수 있습니다.
4. 전기 절연
일부 AI 서버 애플리케이션에는 전기 절연이 필요합니다. 전기 절연 열 패드는 열 전달을 제공하는 동시에 부품과 냉각 구조물 간의 전기 절연을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
5. 장기 신뢰성
AI 서버는 높은 컴퓨팅 부하에서 지속적으로 작동할 수 있습니다. 따라서 TIM 선택 시 열 순환, 노화, 재료 안정성 및 장기 인터페이스 성능을 고려해야 합니다.
열 패드 또는 열 페이스트: 무엇을 선택해야 할까요?
선택은 궁극적으로 인터페이스에 따라 달라집니다.
다음과 같은 애플리케이션이 필요한 경우 열 패드가 적합할 수 있습니다.
다음과 같은 애플리케이션이 필요한 경우 열 페이스트가 적합할 수 있습니다.
일부 AI 서버 설계에서는 각 부품의 열 및 기계적 요구 사항에 따라 다른 위치에 두 기술 모두를 사용할 수 있습니다.
따라서 핵심 질문은 단순히 “열 패드 대 열 페이스트 — 어느 것이 더 나은가?”가 아닙니다.
그것은 다음과 같습니다.
“특정 열 인터페이스에 더 적합한 TIM은 무엇인가?”
ZIITEK AI 서버용 열 인터페이스 재료
ZIITEK은 까다로운 전자 열 관리 애플리케이션을 위한 열 인터페이스 재료(TIM)를 개발 및 제조합니다.
당사의 솔루션에는 열 패드, 열 젤, 열 페이스트 및 AI 서버, GPU, CPU, 전력 전자 장치, 통신 장비 및 고성능 컴퓨팅 시스템을 위한 맞춤형 TIM 솔루션이 포함됩니다.
ZIITEK 열 패드 솔루션은 다양한 인터페이스 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 열 전도율, 두께, 경도 및 구성으로 제공됩니다.
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올바른 TIM을 선택하는 것은 AI 서버 열 관리의 중요한 부분입니다.
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ZIITEK — AI 서버, GPU 및 차세대 컴퓨팅을 위한 열 인터페이스 재료.
담당자: Ms. Dana Dai
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