Os chips de processadores, GPUs e aceleradores de IA estão crescendo exponencialmente em tamanho. Juntamente com eles, o tamanho dos dissipadores de calor também está aumentando, levantando questões sobre sua qualidade e custos de fabricação. Na conferência IEEE ECTC 2025, engenheiros da Intel apresentaram um projeto para dissipadores de calor aprimorados para chips da era da IA. Eles são mais simples, mais confiáveis e mais eficientes na dissipação de calor de chips de grande área.
À esquerda, uma tampa moderna de peça única; à direita, uma nova tampa composta. Fonte da imagem: Intel
Tradicionalmente, as tampas dos processadores eram produzidas por meio de prensas de estampagem. Enquanto as tampas fossem pequenas e seus perfis simples, a estampagem era uma escolha popular: era barata e permitia a produção de soluções de alta qualidade para dissipação de calor do chip. Em alguns casos, máquinas CNC são usadas para criar tampas complexas, mas isso aumenta significativamente o custo, tornando-se inviável para a produção em massa.
Hoje, a área do chip de chips avançados ultrapassa 7.000 mm². Além disso, podem não ser chips individuais, mas conjuntos de múltiplos chips ou soluções com insertos. Isso significa que o interior do dissipador de calor deve ser multicamadas, com suportes em múltiplos estágios para evitar danos ao chip, que é caro. No entanto, há outro problema: as prensas não são mais capazes de estampar tampas grandes — elas simplesmente não têm pressão suficiente, pelo menos para a produção em massa. Além disso, à medida que o tamanho da tampa aumenta, a precisão de fabricação diminui, levando a distorções e folgas e, consequentemente, a uma dissipação de calor deficiente.
Os engenheiros da Intel propuseram a montagem de tampas para chips de grande área a partir de múltiplos componentes para simplificar o processo de encapsulamento e melhorar sua confiabilidade. Em vez de tampas com perfis complexos, eles propõem a fabricação de placas completamente planas. Para evitar que exerçam pressão excessiva sobre os chips, suportes especiais são colocados em cada nível do encapsulamento do processador, ao longo do perímetro do chip.
EOs suportes (reforços) e a tampa são colados com adesivo — tudo dentro do processo de embalagem padrão. Quando feito corretamente, uma placa simples é menos propensa a distorções do que uma tampa com um perfil complexo. Especificamente, o uso de uma tampa composta reduz a distorção da embalagem em 30%, reduz a probabilidade de espaços de ar em 25% e melhora o alinhamento de todos os componentes do dissipador de calor em 7%. Em última análise, a instalação de um dissipador de calor composto é menos dispendiosa e proporciona um resfriamento mais eficiente para chips de grande área, tornando sua implementação economicamente viável.