Diamond Thermal Solution'un temel amacı, NVIDIA AI GPU TDP'nin hızlı yükselmesiyle oluşan sistem ve veri merkezinin soğutma basıncısına yanıt vermektir: 1. Elmas malzemenin ısı direncini azaltmadaki avantajları Geleneksel "bakır örtü + TIM + soğuk plaka"nın termal yolu zaten yaklaşık 700W civarında oldukça dar ve termal direnç esas olarak çip ile soğuk plaka arasındaki birkaç yüz mikron aralık arayüz alanında sıkışıp kalıyor. Bakırın ısı iletkenliği yaklaşık 400 W/m·K, yüksek kaliteli polikristal CVD elmaslar 1000–1500 W/m·K'ya ulaşabilir, tek kristaller ise 2000 W/m·K'ya yaklaşır; bu da bakırın en az 3–5 katıdır. Çip seviyesine elmasların eklenmesi (mevcut TIM malzemesinin yerine) aynı kalınlık ve alanda dikey termal direnci %50'den fazla azaltması beklenmektedir ve pratikte, 1–2kW GPU'lar bağlantı sıcaklığını 10–20°C düşürebilir veya orijinal üst sıcaklık sınırını koruyarak birkaç yüz watt güç tüketebilir. Bu, aynı sıvı soğutma veya daldırma donanımının B200/B300 1.2–1.4kW'a, Rubin/Ultra ise 2.3–3.5kW'a yükseltildiğinde birkaç nesil daha dayanmasını sağlar; böylece bağımsız ünitelerde ve dolaplarda daha fazla GPU için termal tasarım için alan bırakılır. 2. Paket güvenilirliği ve ömrü büyük ölçüde iyileştirildi Güç tüketimi 2.000W'a veya hatta 3.000W'ın üzerine çıktığında, paket, taşıyıcı kart ve kartın sıcaklık gradyanı ve termal stresi katlanır; bu da paket bükülmesine ve TIM kabarcıklarına yol açar, lehim eklemi yorgunluğuna ve RDL/bump çatlamasına yol açar ve uzun vadeli güvenilirliği etkiler. Elmas Isı Yayıcı sadece dikey olarak ısı iletmekle kalmaz, aynı zamanda yüksek düzlem içi ısı iletkenliğine sahiptir; bu da sıcak noktayı birkaç milimetre mesafede hızla düzleştirerek yerel alanda yoğunlaşmış olan 300–500W ısı zirvesini dağıtarak çipteki farklı alanlar arasındaki sıcaklık farkını büyük ölçüde azaltır. Bu, paket ile alt tabaka arasındaki "basıncı azaltma" anlamına gelir: silikon, ambalaj malzemeleri ve substratlar arasındaki termal genleşme uyumsuzluğu azaltılır ve paket eğrilmesi ile lehim birleşimi yorulma döngüleri uzadı. Rubin / Rubin Ultra / Feynman gibi yüksek güçlü GPU'lar için, uzun vadeli LLM eğitim ve çıkarım hizmetleri nominal frekanslarda daha istikrarlı çalışabilir; bu da aşırı ısınma, düşük saatleme veya anormal tekrar çalıştırmalardan kaynaklanan hesaplama gücü israfını azaltır ve genel MTBF ile ömür süresini artırır. 3. Veri merkezi maliyetleri ve genişlemede esneklik Tek bir GPU'nun TDP'si daha yüksek olduğunda, tüm kabinin gücü hızla 120kW veya 130kW'a yaklaşır veya onu aşar; veri merkezinin güç dağıtım ve soğutma altyapısı büyük ölçüde yenilenmelidir. Çip tarafı termal iletkenliği artırmazsa, sadece daha pahalı CDU'lar, soğutma kuleleri ve güç dağıtım mimarileri inşa etmeye devam edebilir ve genellikle soğutma suyu sıcaklığını düşürmek ve akış hızını basınç sıcaklığına getirmek zorunda kalır. Elmas çip soğutması eklendikten sonra, tek bir GPU'nun sıcaklığı daha düşer ve aynı su sıcaklığı ve akışında düşük saatleme olasılığı azalır; ayrıca her kabin sağladığı "rack başına stabil hesaplama gücü" aslında artar. Aynı zamanda, azalan termal direnç nedeniyle, daha yüksek su sıcaklığı veya daha düşük akış hızı sağlanabilir, böylece pompa ve soğutucunun enerji tüketimi azalır. Daha da önemlisi, Rubin Ultra ve Feynman gibi sonraki 3.5kW~5kW GPU GPU'lar için termal tasarım esnekliği açıyor; sistem üreticileri ve bulut sağlayıcıları, yeni nesil yapay zeka kümeleri planlarken elmas soğutmayı "malzeme seviyesi yükseltme seçeneği" olarak değerlendirmelerine olanak tanıyor.