英伟达超级AI芯片运算提速30倍！如何加快散热来满足其算力需求呢？

今日早间，“一场属于人工智能时代的盛会（The Conference for the era of AI）”在硅谷San Jose的麦克内里会议中心开幕，时隔5年之后，英伟达的年度GTC大会再次回归线下。随着过去一年生成式AI站上C位，硬核GTC和皮衣黄仁勋当下无疑已经成为了整个硅谷的焦点。  

 

英伟达在GTC（GPU Technology Conference）大会上发布了多项创新成果，包括搭载B200芯片的GB200 Grace Blackwell超级芯片系统、人形机器人基础模型Project GR00T、计算平台Jetson Thor等。这些技术能够赋予机器人类人思考和反应能力，提供高性能计算支持，并进一步拓展机器人的应用潜力。  

 

本次发布的超级AI芯片相比英伟达自身产品也有巨大提升。B200拥有2080亿个晶体管，而H100/H200有800亿个晶体管，采用台积电4NP工艺制程，可以支持多达10万亿个参数的AI大模型。GB200将两个B200 Blackwell GPU与一个基于Arm的Grace CPU进行配对。这些超级AI芯片的算力（或处理能力），大部分由它们的晶体管密度决定，而每个晶体管都会在电流通过时产生热量，因此晶体管密度的提升带来了热量的提升，如何加快散热，来满足强大的算力需求呢？   

目前行业内，CPU/GPU芯片类散热主要有风冷和水冷两种解决方案，相同规格功耗下，水冷散热能力更强，但价格昂贵，多用于高端市场。风冷散热模组的工作原理为，CPU/GPU工作时产生的大量热量传递给散热器，导致散热器升温，在风扇作用下散热器与周围空气进行热传递，当散热器散发的热量与CPU最大功耗时产生的热量相等时，温度达到平衡稳定状态。风冷散热模组主要包含三个组成部分：

1）热管（Heat Pipes）或均热板（Vapor Chamber）；

2）散热鳍片（Fins）；

3）散热风扇或涡轮。

 

在散热风扇驱动这块，一直是森国科的强项。森国科的G1297B芯片是一款单相直流无刷马达驱动芯片，其通过PWM直接输入模式高效控制直流无刷马达运转。G1297B芯片采用紧凑型SOP直角封装，可适应多样化的现代设备，同时具备高性能、高集成度、高性价比等优势，实现了设备运行的低噪声和均匀散热，一定程度上延长使用寿命。

芯片相关参数    

内置霍尔传感器 

通过内置霍尔，减少了外部所需元器件，简化了外部电路，提升了芯片的可靠性，丰富了芯片的应用场景，适应小型化需求。

电源电压电容在VCC与GND之间连接一电容，容值大于等于1.0μF的陶瓷电容，用以吸收高端续流时产生反冲电压。 

PWM 振荡器输出频率

输出PWM频率由内部时钟电容值大小决定。其典型值为22kHz。 

软启动时间 

内置 G1287B-S1马达从低转速到高转速的软启动时间，通过设置软启动时间来减小启动电流，防止过冲电流损伤系统。 

过温保护（TSD) 

G1287B-S1过温保护功能。TSD有温度滞回。

过温保护和恢复  

运行过程中锁定保护和自动重启功能

当马达运行过程中被锁定时，G1297B-S1锁定保护功能将输出关断。几秒钟后，自动重启电路将重新驱动马达。如果马达依然锁定，锁定保护功能将继续保持输出关断，直到锁定解除。

过流保护（OCP) 

流经马达线圈上的电流被内置电流侦测器件侦测，通过侦测其大小来阻止其大于设定的电流限制值。电流限制值大小由芯片内部限制电压和内部电流侦测器件决定。内置电流限制典型值为1.6A。 

换相软切换功能 

使用软切换功能，如图所示，从 out1 切换到 out2 过程中，out1 的输出占空比逐渐减小至 关闭，再切换到 out2，其占空比逐渐增大至设定值，避免了切换过程中出现大的电流过冲， 保证了电机运行中的平顺性和降低噪声。

软切换过程  

后续，森国科会根据不同的应用需求，推出多款应用方案，为合作客户赋能。 



审核编辑：刘清