中國科學(xué)家開發(fā)鉆石基涂層，使數(shù)據(jù)中心冷卻效率提升80%

短期內(nèi)，中國可能專注于為支撐人工智能的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)冷卻基礎(chǔ)設(shè)施。

中國寧波工業(yè)技術(shù)研究院的研究人員利用鉆石-銅涂層，提升了人工智能數(shù)據(jù)中心的冷卻效率。這種新材料使冷卻效率最高提升80%，有助于突破科技公司面臨的"熱墻"瓶頸。

近年來人工智能技術(shù)的興起，也加大了對(duì)散熱技術(shù)的需求，以消散高性能芯片產(chǎn)生的熱量。為ChatGPT和Claude等應(yīng)用提供動(dòng)力的專用AI芯片性能卓越，但其產(chǎn)生的熱量也相當(dāng)可觀。

這些熱量必須迅速排出，以確保數(shù)據(jù)中心高效運(yùn)行。科技公司將其稱為"熱墻"，若要讓人工智能技術(shù)進(jìn)一步成熟，就必須突破這道墻。

中國需要以高昂成本進(jìn)口高端散熱材料，以跟上全球技術(shù)發(fā)展步伐。同時(shí)，中國也在尋求本土技術(shù)，以在建設(shè)算力基礎(chǔ)設(shè)施的過程中獲得成本競爭力和自給能力。

鉆石-銅復(fù)合材料

中國科學(xué)院寧波工業(yè)技術(shù)研究院的研究人員開發(fā)出一種鉆石-銅復(fù)合材料，并將其部署在河南省鄭州市的一個(gè)AI計(jì)算節(jié)點(diǎn)上。

測(cè)試顯示，這種復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)超過1000瓦/米·開爾文（W/mK）。所選用的單一材料本身就具有很高的導(dǎo)熱性：廣泛用作導(dǎo)體的銅導(dǎo)熱系數(shù)為400 W/m·K，而鉆石的導(dǎo)熱系數(shù)為2000 W/m·K。

采用復(fù)合材料后，其導(dǎo)熱系數(shù)介于兩者之間。不過，據(jù)報(bào)道，這已足夠?qū)⑿酒阅茉偬嵘?0%。

可規(guī)模化生產(chǎn)工藝

研究人員還開發(fā)了一種可規(guī)模化的工藝，以克服生產(chǎn)這種復(fù)合材料時(shí)的制造難題。這種自有方法解決了該材料在表面處理和分散方面面臨的挑戰(zhàn)。

為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，研究人員已聯(lián)合國內(nèi)主要銅生產(chǎn)商江西銅業(yè)公司，該公司能夠大批量供應(yīng)這種復(fù)合材料。

當(dāng)前人工智能領(lǐng)域亟需這種冷卻技術(shù)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的散熱和供電架構(gòu)正迅速逼近其物理極限。數(shù)據(jù)中心已因其高耗電量（主要來自燃燒化石燃料）而備受批評(píng)。如今，它們的冷卻需求每天還要消耗大量水資源。

研究人員還建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，用于測(cè)試接口和冷卻環(huán)境，并向芯片制造商、服務(wù)器廠商、集成商及其他運(yùn)營商等合作伙伴開放。

通過將這些利益相關(guān)方聚集在一起，研究人員旨在解決兼容性問題，并加快制定服務(wù)器配套基礎(chǔ)設(shè)施的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

雖然芯片制造是中國有朝一日想要征服的"猛獸"，但現(xiàn)階段，中國更專注于為構(gòu)建大規(guī)模智能計(jì)算集群提供配套基礎(chǔ)設(shè)施。

通過著力發(fā)展先進(jìn)計(jì)算配套基礎(chǔ)設(shè)施的生態(tài)系統(tǒng)，隨著人工智能計(jì)算新時(shí)代的開啟，中國的參與仍將至關(guān)重要。

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