Hlavním účelem Diamond Thermal Solution je reagovat na chladicí tlak systému a datového centra, který je způsoben rychlým vzestupem NVIDIA AI GPU TDP: 1. Výhody diamantového materiálu při snižování tepelné odolnosti Tepelná dráha tradičního "měděného krytu + TIM + studená deska" je už poměrně těsná kolem 700W a tepelný odpor je hlavně zaseknutý v rozhraní několika stovek mikronů mezi čipem a studenou deskou. Tepelná vodivost mědi je přibližně 400 W/m·K, špičkové polykrystalické CVD diamanty mohou dosáhnout 1000–1500 W/m·K a monokrystaly dosahují dokonce 2000 W/m·K, což je alespoň 3–5krát více než měď. Zavedení diamantů do úrovně čipu (nahrazení současného materiálu TIM) by mělo snížit vertikální tepelný odpor o více než 50 % při stejné tloušťce a ploše, a v praxi mohou GPU s výkonem 1–2 kW snížit teplotu přechodu o 10–20 °C nebo spotřebovat několik stovek wattů energie při zachování původního horního teplotního limitu. To umožňuje, aby stejná sada kapalinového chlazení nebo ponoření vydržela ještě několik generací, když B200/B300 je zvýšen na 1,2–1,4 kW a Rubin/Ultra na 2,3–3,5 kW, což ponechává prostor pro tepelný návrh pro více GPU v samostatných jednotkách a skříních. 2. Spolehlivost a životnost balení jsou výrazně zlepšeny Když spotřeba energie stoupá na 2 000W nebo dokonce nad 3 000 W, teplotní gradient a tepelné napětí v balení, nosné desce a desce se znásobí, což způsobí deformaci pouzdra a bubliny TIM, a únavu pájených spojů a praskání RDL/bump, což ovlivní dlouhodobou spolehlivost. Diamond Heat Spreader nejen vede teplo vertikálně, ale má také vysokou tepelnou vodivost v rovině, která dokáže rychle zploštit horký bod na vzdálenost několika milimetrů, čímž se rozprostře tepelný vrchol 300–500W, který byl původně soustředěn v místní oblasti, a výrazně se snižuje teplotní rozdíl mezi různými částmi čipu. To je ekvivalentní "uvolnění tlaku" mezi balením a substrátem: nesoulad mezi křemíkem, obalovými materiály a substráty je zmírněn a cykly deformace a únavy pájených spojů se prodlužují. U výkonných GPU, jako jsou Rubin / Rubin Ultra / Feynman, mohou dlouhodobé tréninkové a inferenční služby LLM pracovat stabilněji na nominálních frekvencích, což snižuje ztrátu výpočetní energie způsobenou přehříváním a downtaktováním nebo abnormálními opakováními a zároveň prodlužuje celkovou MTBF a životnost. 3. Flexibilita nákladů na datová centra a expanze Když je TDP jedné GPU vyšší, výkon celé skříně rychle dosahuje nebo překračuje 120kW nebo 130kW a infrastruktura rozvody a chlazení datového centra musí být výrazně přepracována. Pokud čipová strana nezlepší tepelnou vodivost, může pouze pokračovat ve stavbě dražších CDU, chladicích věží a architektur pro rozvod energie, a často je nucena snížit teplotu chladicí vody a nastavit průtok na limit tlakové teploty. Po zavedení chlazení diamantovým čipem je teplota jednoho GPU nižší a pravděpodobnost downtaktování klesá při stejné teplotě a průtoku vody, přičemž "stabilní výpočetní výkon na rack" poskytovaný každou skříní se ve skutečnosti zvyšuje. Současně díky sníženému tepelnému odporu existuje také možnost vyšší teploty vody nebo nižšího průtoku, což snižuje spotřebu energie čerpadla a chladiče. Důležitější však je, že otevírá flexibilitu tepelného návrhu pro následující GPU s výkonem 3,5 kW, jako jsou Rubin Ultra a Feynman, což umožňuje výrobcům systémů a poskytovatelům cloudu zvážit diamantové chlazení jako "možnost vylepšení na úrovni materiálu" při plánování AI clusterů nové generace.