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石墨烯/碳納米管復合基板量產！AI芯片散熱率突破500W/m
蘇州納米所開發的石墨烯/碳納米管（G/CNT）復合基板已實現量產，熱導率達526W/mK，較傳統Al?O?基板（28W/mK）提升18倍。這一突破直接解決了AI芯片（如H100）因功耗超400W導致的熱密度過高問題，某頭部服務器廠商采用該基板后，數據中心PUE從1.58降至1.12。
一、材料革新：從“被動散熱”到“主動導熱”
復合基板的重要優勢源于三維導熱網絡的構建：
1. 納米級界面優化：通過等離子體處理使G/CNT與環氧樹脂的界面熱阻降低70%，熱傳導路徑更順暢；
2.梯度結構設計：基板表層CNT含量80%（高導熱），底層石墨烯含量60%（柔韌性），兼顧散熱與抗彎折需求；
3.金屬化工藝突破：采用磁控濺射技術在納米材料表面沉積5μm厚的銅層，附著力達5N/cm，滿足SMT焊接要求。
二、實測數據對比
在某AI訓練服務器中，搭載G/CNT基板的GPU模塊：
|
指標 |
傳統基板 |
復合基板 |
改善幅度 |
|
結溫 |
92℃ |
68℃ |
↓26.1% |
|
頻率穩定性 |
1.8GHz波動±5% |
2.4GHz波動±1% |
↑33.3%/波動 ↓80% |
|
壽命 |
3萬小時 |
10萬小時 |
↑233% |
三、散熱方案重構
某云計算廠商采用“復合基板+微通道液冷”組合方案，實現：
1. 散熱效率提升：熱阻從0.5℃/W降至0.12℃/W，液冷流量需求減少40%；
2. 成本優化：取消傳統方案中的風扇陣列（占服務器成本15%），并降低冷卻液用量；
3. 空間釋放：散熱模組體積縮小60%，服務器算力密度提升至2.5PetaFLOPS/U。
四、采購決策建議
當前G/CNT基板單價約800元/平方分米（傳統基板150元），但全生命周期成本優勢明顯：
1.TCO測算：以1萬臺服務器為例，3年可節省電費1.2億元，超過基板采購溢價（6500萬元）；
2. 供應商選擇：優先考慮具備卷對卷生產能力的企業（如常州第六元素），其產能達5000平方米/月，交期較實驗室樣品縮短80%；
3. 測試要點：重點關注熱循環測試（-40℃~125℃，1000次）后的熱導率衰減率（應＜5%）。
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