Ar laidžios dengtos aliuminio juostelės gali užtikrinti geresnį EMI ekranavimą naujos kartos AI superkompiuteriams?

Kai naujos kartos dirbtinio intelekto (AI) klasterių architektūros (pvz., kelių kW GPU/NPU stelažai, aukšto dažnio optinės jungtys ir didelio tankio skysčiu aušinamos skaičiavimo plokštės) viršija 100 GHz  veikimo dažnius, didelės galios perjungimo triukšmas ir vietiniai radijo FI trukdžiai tampa pagrindine veikimo grėsme. Didelio našumo laidžios dengtos aliuminio juostelės sprendžia šiuos iššūkius konstrukcijos, korpuso ir šynų lygiu.

Palyginti su tradiciniais neapdoroto aliuminio arba stipriai padengto vario sprendimais, laidžios dengtos aliuminio juostelės užtikrina žymiai geresnį elektromagnetinių trukdžių (EMI) ekranavimą, mažesnę sąsajos perdavimo varžą, didesnį šiluminį atsparumą ir žymiai sumažina naujos kartos AI superkompiuterių svorį.

Didelio tankio skaičiavimo architektūra ir dažnio mastelio keitimas

Šiuolaikinėse dirbtinio intelekto superkompiuterių stovuose yra itin tankios GPU plokštės, veikiančios su trumpalaikėmis srovėmis, viršijančiomis tūkstančius amperų ( 1000 A+ ), esant žemai įtampai ( <1 V ):

Didelio C dažnio energijos tiekimo triukšmas: Greitai perjungiami apkrovos taško (PoL) keitikliai sukuria aukšto dažnio perjungimo harmonikas ir elektromagnetinį triukšmą (10 MHz – 10 GHz).

Diafragmos ir siūlės plyšio nutekėjimas: esant didesniems nei 40 GHz veikimo dažniams (pvz., PCIe Gen 6/7 ir 800G/1.6T optinių siųstuvų-imtuvai), net 1,5 mm lizdų apertūra tampa rezonansinėmis plyšių antenomis, sukeliančiomis didžiulį skersinį pokalbį ir duomenų paketų pablogėjimą.

Palyginimas: plika aliuminio juostelė ir laidžiai dengta aliuminio juostelė

EMI ekranavimo juostų sprendimai

Toliau pateiktoje matricoje palyginamos tradicinės ekranavimo medžiagos su laidžiomis dengtomis aliuminio juostelėmis, skirtomis dirbtinio intelekto superkompiuteriams:

Pagrindiniai profesionalūs AI superkompiuterių taikomųjų programų pranašumai

DUK

1 klausimas: kodėl EMI ekranavimui laidžios dengtos aliuminio juostelės yra pranašesnės už standartinį anoduotą aliuminį?

A: Anoduotas aliuminis sudaro izoliacinį oksido sluoksnį ( Al ₂ O ₃), kuris blokuoja elektros tęstinumą ir pablogina EMI ekranavimo veikimą. Laidžios dengtos aliuminio juostelės pakeičia šį oksidą elektrai laidžiu, mažos varžos sluoksniu, užtikrinančiu nuolatinį įžeminimą ir optimalų EMI slopinimą ( >85 dB ).

2 klausimas: kaip laidžios dangos valdo šiluminį ciklą didelės galios AI serverių stovuose?

A: Aukštos kokybės laidžios dangos naudoja lanksčius polimerinius rišiklius (pvz., poliimidus arba akrilo dervas), sukurtus taip, kad atitiktų aliuminio pagrindo šiluminio plėtimosi koeficientą (CTE), kad būtų išvengta įtrūkimų ar atsisluoksniavimo, kai temperatūra svyruoja iki 150 °C..

3 klausimas: ar laidžiomis dengtomis aliuminio juostelėmis galima naudoti skysčiu aušinamuose superkompiuteriuose?

A: Taip. Inertinė laidžioji danga veikia kaip fizinis ir cheminis barjeras nuo dielektrinių skysčių, vandens-glikolio mišinių ir atmosferos drėgmės, užkertant kelią galvaninei korozijai ir išsaugant įžeminimo efektyvumą panardinamoje arba tiesioginio skysčio aušinimo aplinkoje.

4 klausimas: kaip laidus padengto aliuminio svoris skiriasi nuo tradicinio vario ekranavimo?

A: Aliuminio tankis yra maždaug 2,7 g/cm³ , palyginti su vario 8,96 g/cm . Naudojant laidžią dengtą aliuminį, masė sumažėja maždaug 65–70 %,  tuo pačiu užtikrinant panašų elektromagnetinio ekranavimo efektyvumą.

5 klausimas: koks yra tipinis paviršiaus kontaktinis pasipriešinimas, pasiekiamas naudojant šias padengtas juostas?

A: Tiksliai laidžiai padengtos aliuminio juostelės pasiekia itin mažą paviršiaus kontakto varžą, mažesnę nei 0,003–0,005  Ω  cm²  esant vidutiniam kontaktiniam slėgiui, todėl jie idealiai tinka aukšto dažnio įžeminimui ir mažų nuostolių EMI tarpikliams.

Išvada

Laidžios dengtos aliuminio juostelės yra esminis AI superkompiuterių korpusų medžiagos atnaujinimas, užtikrinantis puikų plačiajuosčio ryšio EMI ekranavimą, mažą atsparumą kontaktams ir žymiai sumažinant svorį.

Norėdami optimizuoti superkompiuterių gamybos medžiagų pasirinkimą:

Nurodykite mikro giliaspaudės laidžias polimerines / metalines dangas: 3 μm – 8 μm sidabru arba nikeliu grafitu dengtos aliuminio juostos serverio važiuoklės siūlėms ir šynų įžeminimo sąsajos juostoms.

Reikalingas mažo kontaktinio pasipriešinimo patikrinimas (<0,005  Ω ): Užtikrinkite, kad tiekėjai išbandytų sąsajos atsparumą esant mažoms gniuždymo apkrovoms (<0,5 MPa) pagal ASTM D257/IEEE-299 standartus.

Audito briaunų šlifavimo kontrolė (≤ 3 μm): Įdiekite griežtus šlyties pjovimo nuokrypius, kad išvengtumėte trumpųjų jungimų didelio tankio stovo galinėse plokštėse ir skysčiu aušinamų šaltų plokščių ribose.