고출력 대면적 AI 칩 액체 냉각 기술 발전

Zou Qifan ,  

Liu Hong ,  

Luo Hailiang ,  

Yang Ronggui ,  

摘要

인공지능(artificial intelligence, AI) 기술의 업그레이드와 발전에 따라 막대한 연산 능력 수요가 AI 칩 개발을 촉진하였으며, 특히 최근 개발된 Chiplet 기술은 인공지능에 고성능 연산, 높은 수율, 저비용의 첨단 칩 패키징 및 통합 솔루션을 제공하여 AI 발전에 견고한 하드웨어 지원을 제공한다. Chiplet형 칩은 대면적 및 높은 발열 특성을 가지며, 3D 칩 스태킹 설계는 열 흐름의 불균일 분포, 다중 층 칩의 긴 열 전도 경로, 두꺼운 열 인터페이스 재료 채움 등 냉각 문제를 야기하여 칩 성능 향상의 핵심 병목이 되었으며, Chiplet형 칩의 효율적인 열 관리가 인공지능 발전의 핵심 과제가 되었다. 본문에서는 단상 및 이상 액체 냉각 방안을 포함한 칩 열 관리의 첨단 액체 냉각 기술 발전을 개괄하였으며, 냉각 아키텍처에 따른 냉판식 액체 냉각, 근접 접합구역 액체 냉각 및 침지식 액체 냉각으로 나누어 2.5D, 3D Chiplet형 칩의 열 문제 및 냉각 방안을 정리하여 고출력 대면적 AI 칩의 액체 냉각 방안 적용 및 발전에 참고자료를 제공한다.

关键词

인공지능;Chiplet 기술;칩 열 관리;단상 액체 냉각;이상 액체 냉각

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