С быстрым развитием высокопроизводительных вычислений, мощных электронных компонентов и передовых технологий упаковки, управление тепловым режимом чипов стало критическим препятствием, ограничивающим производительность и надежность систем. Diamond демонстрирует теплопроводность 2000–2200 Вт/(м·К) при комнатной температуре — в пять раз больше, чем у меди, и более чем в десять раз больше, чем у алюминия. Помимо исключительной теплопроводности, алмаз обладает электроизоляционными свойствами, низким коэффициентом теплового расширения, совместимым с полупроводниковыми материалами, и высокой термостойкостью. Это позволяет фундаментально оптимизировать тепловые пути на уровне материалов без изменения существующей архитектуры чипов, эффективно устраняя внутренние «локальные горячие точки». На фоне растущего энергопотребления чипов искусственного интеллекта охлаждение алмазом превратилось из «опции» в «необходимое требование».
Технология охлаждения систем не заменяет существующие системы воздушного или жидкостного охлаждения, а включает в себя усовершенствованный алмазный слой в пути теплопроводности графического процессора. Благодаря интеграции синтетического алмаза с проводящими материалами, такими как нитрид галлия, и его встраиванию в корпус чипа, он фундаментально оптимизирует путь теплопередачи от чипа к тепловому интерфейсу, снижая межфазное тепловое сопротивление.
Официальные данные показывают, что в условиях высокой температуры в дата-центрах, достигающей 50 °C, это решение обеспечивает примерно 15-процентное повышение производительности на ватт при сохранении полной нагрузки графического процессора без ограничения скорости. Для дата-центра, в котором установлено 10 000 единиц H200, это соответствует эффективной вычислительной мощности, эквивалентной 1500 дополнительным графическим процессорам, или сокращению инвестиций в оборудование примерно на 15 %. Это напрямую влияет на эффективность капитальных затрат дата-центра и совокупную стоимость владения. Одновременно стабильная работа серверов при температурах до 50 °C значительно снижает зависимость центра обработки данных от географических климатических условий.
Незадолго до этого NVIDIA уже представила свой графический процессор нового поколения с архитектурой Vera Rubin, в котором будет полностью реализовано новое решение, сочетающее тепловое управление с использованием композита из алмаза и меди с прямым жидкостным охлаждением теплой водой температурой 45 °C. Эти две инициативы подчеркивают ключевую роль алмаза в терморегулировании искусственного интеллекта. Помимо решения проблем с отводом тепла для высокопроизводительных чипов, это достижение открывает возможности для роста в области сверхтвердых материалов в секторах полупроводников, центров обработки данных и передовых вычислений, выдвигая алмаз и подобные материалы на передний план промышленной трансформации.
