
一、技术演进与挑战
随着AI算力需求激增与终端设备微型化趋势,芯片热管理面临功耗密度攀升、热堆积加剧、可靠性临界突破等核心难题。例如,AI芯片封装中热界面材料(TIM)的“泵出效应”与液态金属冷却的长期稳定性问题,已成为制约性能释放的关键瓶颈。与此同时,新型散热材料(如金刚石、石墨烯)与智能温控算法的融合创新,正在重塑热管理范式。
二、技术突破与产业实践
材料创新
金刚石基散热方案:厦门大学马盛林教授团队提出金刚石异质融合技术,通过超高导热性(2000 W/m·K)解决AI芯片封装热阻难题,适配高功率器件散热需求;
相变材料(PCM):中科院理化所研发的室温液态金属方案,通过动态相变吸收峰值热量,温差控制精度达±1℃。
智能化仿真与算法
云道智造推出伏图-电子散热模块(Simdroid-EC),结合GPU异构并行计算与嵌入式降阶模型,仿真效率提升50%以上,实现从芯片级到系统级的全尺度热设计优化;
英特尔展示集成式封装液冷技术,通过液态金属与微流道协同设计,突破传统风冷散热密度极限。
液冷技术规模化
冷板式液冷与浸没式液冷技术逐步渗透至智能终端领域,例如高通骁龙X Elite芯片采用微型化液冷歧管,功耗降低20%的同时实现纳米级温度均衡。
三、产学研协同与未来展望
标准化进程加速
CPC与OCP联合制定的UQD 2.0液冷接口标准已在智能终端领域试点,推动模块化散热设计兼容性提升;
热界面材料(TIM1/TIM2)的泵出效应测试方法正由IEEE牵头建立全球统一规范。
跨学科融合
清华大学与华天科技合作的3DIC散热评估技术,整合热-力-电多物理场仿真,助力先进封装热失控预警系统开发;
深圳iTherM2025大会上,中兴通讯将发布AIoT自适应温控系统,通过边缘计算动态调节终端散热策略。
四、前沿动态前瞻
2025热管理大会(7月,广东)将聚焦金刚石衬底制备与封装集成技术,探讨极端算力场景下的热管理路径;
第六届深圳热管理产业大会(iTherM2025)拟首发氮化硼取向结构导热膜,目标热导率突破1000 W/m·K,适配柔性终端设备需求。
