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AI半導体デバイス・サーバーにおける熱対策と冷却技術の最新動向

AIチップにおける熱問題と求められる冷却性能、
TIMの最新動向、空冷・液冷・オンチップ冷却などの最新冷却技術

講師

株式会社サーマルデザインラボ　代表取締役　国峯 尚樹　氏

専門：電子機器の熱設計、冷却技術、熱流体シミュレーション
1977年　沖電気工業（株）入社
2007年　（株）サーマルデザインラボを設立。現在に至る
主な著書に、熱設計完全制覇、トコトンやさしい熱設計の本、電子機器の熱対策設計、電子機器の熱流体解析入門、熱設計完全入門（いずれも日刊工業新聞社）、熱設計と数値シミュレーション第2版（オーム社）などがある。
熱設計何でも相談室（http://thermo-clinic.com）

セミナー趣旨

ChatGPTに端を発したAIブームは急激な広がりを見せ、データセンターの建設ラッシュや電力不足にまで及ぶようになってきました。AIチップは学習や推論に膨大な電力を消費するため、GPUは1.4KWを超え、ラック当たりの消費電力は120ｋWにも及びます。
AIの深化には、消費電力密度の増大が続く半導体デバイスの冷却とシステムの総消費電力への対応が急務となっています。
　本講では、AI半導体デバイスの冷却を中心に現状の課題と最新冷却技術について解説します。

セミナー講演内容

１．AIの普及によるデータ量と電力消費の増加
　1.1 エレクトロニクスを支えるキーデバイスと熱
　1.2 ネットワーク各階層での電力密度
　1.3 NVIDIAのロードマップ

２．AIチップ冷却の目的と目標温度
　2.1 最大の課題リーク電力抑制
　2.2 熱応力と劣化

３．冷却システム構成と熱設計
　3.1 熱輸送と熱拡散で構成される放熱ルート

４．AI半導体デバイスの構造と熱課題
　4.1 チップレット（CoWoS）パッケージの構造と材料
　4.2 半導体冷却に要求される冷却能力

５．半導体デバイスに使用されるTIMの最新動向
　5.1 PCM、液体金属グリース
　5.2 ギャップフィラー、ゲル

６．空冷に使われる冷却デバイス
　6.1 3次元ベーパーチャンバーの構造と性能
　6.2 大風量/高静圧空冷ファン

７．液冷システムの普及と課題
　7.1 液冷推進の背景　～PUE目標とDCの課題～
　7.2 様々な液冷システム　RDEX、水冷InRow、DLC、液浸
　7.3 Vera RubinではDLC（直接液冷）が必須になる
　7.4 オンチップ冷却最前線

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