英伟达在三月宣布其鲁宾系列GPU时,也抛出了一枚重磅炸弹:采用预计于2027年发布的芯片Ultra版本构建的机架,耗电量可能高达600千瓦。这几乎是当今最快电动汽车充电器所能提供的电量的两倍。
随着数据中心机架变得日益耗电,最大的挑战之一将是找出如何为它们散热。一家初创公司认为,金属堆叠是解决方案。
合金企业开发了一项技术,将铜板转化为GPU和外围芯片(如内存和网络硬件等支持组件,约占服务器散热负荷的20%)的实心冷却板。
Alloy Enterprises联合创始人兼首席执行官Ali Forsyth告诉TechCrunch:“当机架功率为120千瓦的时候,我们并不太在意那20%。但现在,随着机架功率已达到480千瓦,并正朝着600千瓦迈进,工程师们必须想办法对从内存到网络芯片的所有部件进行液冷散热,而目前这些部件尚无现成的解决方案。”
Alloy的方法采用增材制造(逐层构建物体)来生产冷板,这些冷板能够挤入狭窄空间,同时承受液冷所需的高压。
但这家初创公司并不使用3D打印。相反,它取金属板材,通过结合热量和压力使其粘合在一起。这种方法比传统机械加工更昂贵,但比3D打印便宜。
结果是,一块在各方面都相当于单一金属块的冷板。与机加工产品不同,它没有接缝;与3D打印版本不同,它是实心金属,而3D打印件可能存在孔隙。Forsyth说:“我们达到了原材料的性能。铜的强度与经过机加工的铜一样强。”
大多数冷板是通过机加工制造的,该工艺使用工具雕刻出特征。由于工具尺寸较大,冷板的每一半都必须单独加工。然后将两半烧结在一起——这是一种利用热量使金属粉末融合的过程——这会引入可能在高压下泄漏的接缝。Alloy的工艺是一种称为“堆叠锻造”的扩散键合技术,可制造无缝冷板。
堆叠锻造还能制造更小的特征,小到50微米,约为人发宽度的一半,从而使更多冷却剂流经金属表面。Forsyth表示,Alloy的冷板比竞争对手的热性能高出35%。
由于堆叠锻造的复杂性,Alloy负责大部分内部设计工作。客户提交关键规格和尺寸,该公司的软件帮助将这些信息转化为适合其制造工艺的形状。
在Alloy的工厂里,铜卷首先经过预处理并切割成所需尺寸。然后使用激光切割出特征。设计中不希望彼此粘合的部分会涂覆抑制剂。完成后,每片冷板切片都会进行注册并堆叠,然后进入扩散键合机,该机利用热量和压力将堆叠的切片压合成一块完整的金属。
Forsyth表示,她的公司正在与数据中心领域的“所有大牌企业”合作,但她不愿透露具体细节。
最初,该公司设计该技术时旨在与一种广泛使用的铝合金配合使用,但随着数据中心对该技术表现出更多兴趣,他们将工艺移植到可与铜材配合使用,因为铜具有良好的导热性且耐腐蚀。Forsyth表示,Alloy在6月发布该产品时,“事情一下子火爆起来。”

