Kundenspezifische Kühlkörper für KI-Server, GPUs und HPC-Rechner
Richconn produziert kundenspezifische Kühlkörper für KI-Server CNC-gefräste Kühllösungen aus Kupfer und Aluminium für GPUs mit einer Leistung von 700 W bis 1,400 W – von luftgekühlten NVIDIA H100-Designs bis hin zu Flüssigkeitskühlplatten für B200- und GB200-Grafikkarten. Wir fertigen die präzisionsgefertigten Komponenten jedes Kühlsystems: Kupferbasen, Aluminium-Kühlrippen, Kühlplattengehäuse und die Schnittstellen, die darüber entscheiden, ob ein 1-kW-Chip seine Sperrschichttemperatur einhält.
- Die Ebenheit der Basis wurde auf ±0.01 mm gehalten.
- Cu / Al / Cu+Al-Hybridkonstruktionen
- Cu / Al / Cu+Al-Hybridkonstruktionen
- 5-Achs-CNC-Maschine für komplexe Rippengeometrien
GPU TDP hat Verdreifacht in sieben Jahren
Die thermische Verlustleistung von KI-Beschleunigern hat sich im Laufe der Generationen H100 → B200 → B300 etwa verdreifacht. Die folgende Grafik veranschaulicht diese Entwicklung und erklärt, warum luftgekühlte Designs, die für H100 funktionierten, bei B200 nicht mehr ausreichen und somit alle Serverhersteller und -integratoren gezwungen sind, ihre Kühlkonzepte zu überarbeiten.
Für Hardware-Ingenieure bedeutet dies: Der Kühlkörper ist nicht länger nur ein kosmetisches Bauteil . Er ist der entscheidende Faktor für die Zuverlässigkeit eines Servers. Ebenheit der Basis, Materialwahl, Lamellengeometrie und Wärmeleitpasten-Kompatibilität bestimmen nun, ob ein 1-kW-Chip unter Dauerlast innerhalb seiner Sperrschichttemperaturgrenze bleibt – oder ob die Leistung gedrosselt wird und sich die Ausführungszeit von Aufgaben um 15–25 % verlängert.
Kühlkörperkapazität Auf einen Blick
Ein kurzer Überblick über die Leistungsfähigkeit für Thermoingenieure und Beschaffungsteams. Dies sind die Materialien, Prozesse, Toleranzen und Prüfmethoden, die wir täglich bei Kühlkörpern für KI-Server anwenden.
C1100 ETP · C1020 OFC), Aluminium (6061-T6 · 6063-T5 · 1060), Messing (seltene, kostengünstige Anwendungen)Ra 0.4–0.8 µm (Passfläche), Rippengeometrie gemäß Zeichnung, Lochposition gemäß GD&T1,000 × 500 mm Grundfläche · Flossenhöhen bis zu 180 mm (CNC-gefräst) · Aspektverhältnisse bis zu 15:1 auf CNC-gefrästen Lamellen (höher durch Abschälen)Was ist ein Kundenspezifischer KI-Server-Kühlkörper?
Ein Kühlkörper für KI-Server ist ein passives Wärmeleitelement, das an GPU, CPU oder Beschleuniger angeschraubt wird und die Wärme vom Chip über Kühlrippen an ein Luft- oder Flüssigkeitskühlmittel abführt. Im Gegensatz zu einem Desktop-Kühlkörper bedeutet „KI-Server“ eine kontinuierliche Leistungsaufnahme nahe der TDP über Stunden – nicht nur gelegentliche Spitzen – bei Prozessoren, deren Leistungsaufnahme heute zwischen 350 W (A100) und 1,400 W (B300) liegt.
Ein „kundenspezifischer“ Kühlkörper ist in diesem Zusammenhang ein Bauteil, das speziell für die mechanischen Abmessungen, die Chipfläche, die Luftstromrichtung, das Montagemuster und die angestrebte Sperrschichttemperatur eines Servers entwickelt wurde. Standard-Kühlkörper passen selten zu aktuellen KI-Serverdesigns, da: (a) sich Chipgehäuse und BGA-Abstände ständig ändern, (b) 1U-, 2U- und 4U-Gehäuse unterschiedliche Kühlrippenhöhen erfordern und (c) Hyperscale-OEMs proprietäre Lüfterkennlinien und Schienenabstände vorschreiben.
Drei typische Aufträge, die wir für KI-Serverprogramme bearbeiten:
- Luftgekühlter Turm- oder Rippenblock-Kühlkörper für 350–800 W GPU/CPU – Kupferbasis mit verklebten oder CNC-gefrästen Aluminiumlamellen, ausgelegt für einen spezifischen 2U/4U-Luftstrom
- Flüssigkeitskühlplattenbasis Für 700–1,400 W Direkt-Chip-Kühlung – CNC-gefrästes Kupfer- oder kupfer-nickelbeschichtetes Gehäuse mit gefrästen oder geschälten Mikro-Lamellen im Inneren des Kühlraums
- Hybrid-Kühlkörper mit Kupferbasis und Aluminiumlamellen sowie integrierten Heatpipe-Schlitzen — Wir fertigen die Basis, den Rippenblock und die Rohrkanäle; der Einbau der Wärmerohre erfolgt durch den Kunden oder eine Partnerwerkstatt.
Wie wir Stellen Sie jeden Kühlkörpertyp her.
Es gibt vier gängige Methoden zur Herstellung von Kühlkörpern. Jede hat ihre Berechtigung – doch bei der Leistungsdichte von KI-Servern hängt die richtige Wahl von Wärmestromdichte, Grundfläche, Lamellendichte und der Notwendigkeit einer Flüssigkeitskühlplatte ab. Im Folgenden werden die Stärken und Schwächen der einzelnen Methoden erläutert. Richconn passt.
CNC-bearbeitete Kühlkörper
Ein kompletter Kühlkörper – bestehend aus Sockel, Lamellenblock, Befestigungselementen und Kabelkanälen – wird aus einem einzigen Block Kupfer oder Aluminium gefräst. Sockel und Lamellen bilden eine gemeinsame Bezugsfläche, wodurch die bei geklebten oder mit Lamellen versehenen Kühlkörper die übliche thermische Schnittstelle zwischen Sockel und Lamellen entfällt. Ideal für Prototypen, Kleinserien, komplexe Geometrien und Gehäuse für Kühlplatten.
Kühlkörper mit geschälten Lamellen
Eine Präzisionsklinge trennt in einem Arbeitsgang hauchdünne Lamellen von einem massiven Kupfer- oder Aluminiumblock ab. Das Ergebnis ist eine einteilige Struktur ohne Kontaktfläche zwischen Basis und Lamellen und mit einem Aspektverhältnis von bis zu 30:1 – auf einer CNC-Fräse unmöglich. Hervorragend geeignet für die Zwangsluftkühlung mit hoher Dichte bei beengten Platzverhältnissen.
Verbundene / Reißverschluss-Kühlkörper
Dünne, gestanzte oder extrudierte Lamellen werden mechanisch oder thermisch mit einem separat bearbeiteten Grundkörper verbunden – dies ermöglicht höhere und dünnere Lamellen als beim Abschälen oder CNC-Bearbeiten. Nachteil: Zwischen Lamelle und Grundkörper besteht eine thermische Schnittstelle, wodurch der Wärmewiderstand höher ist als bei einem monolithischen Bauteil mit gleichen Abmessungen.
Aluminium-Extrusion + CNC-Bearbeitung
Aluminium 6063 wird durch ein Profilpresswerkzeug extrudiert, um einen Querschnitt aus Grundplatte und Rippen zu formen. Anschließend wird es CNC-gefräst, um Befestigungslöcher, eine individuelle Kontur und eine präzise Grundfläche zu erzeugen. Die Werkzeugkosten amortisieren sich bei Produktionsmengen ab typischerweise 5,000 Stück. Die Rippengeometrie ist auf eine konstante, lineare Form entlang der Extrusionsachse beschränkt.
RichconnDie Kernkompetenz von ist Präzisions-CNC-BearbeitungWir bieten Sockel, Gehäuse für Kühlplatten, individuell gefräste Rippengeometrien, Hybridkonstruktionen aus Kupfer und Aluminium sowie Oberflächenbearbeitung gemäß den Vorgaben für Ebenheit und Oberflächenrauheit (Ra). Schälen, Tiefziehen, Vakuumlöten und das Einsetzen von Wärmerohren erfolgen entweder in unseren geprüften Partnerwerkstätten oder in Ihrem eigenen Betrieb. Wir legen diesen Umfang transparent dar, damit Sie genau wissen, wo wir tätig sind. Richconn Dies schafft Mehrwert, insbesondere dort, wo ein anderer Lieferant – oder ein von uns koordinierter Partner – die eigentliche Arbeit übernimmt. Benötigt Ihr Projekt eine komplette thermische Baugruppe, können wir alle Partnerschritte von Anfang bis Ende koordinieren und Ihnen ein fertiges Gerät liefern.
Kupfer vs. Aluminium vs. Hybridbauweise
Die Materialwahl hat den größten Einfluss auf die thermische Leistung des Kühlkörpers – und damit auch auf Kosten und Gewicht. Für einen Entwickler von KI-Servern stehen im Wesentlichen drei Bauweisen zur Auswahl. Die folgenden Werte geben die tatsächlichen Leistungswerte der einzelnen Varianten wieder und sind nicht auf Marketingrundungen zurückzuführen.
Komplett aus Aluminium
Vollkupfer
Cu-Basis + Al-Finish
Kühlkörpertypen We Machine für KI-Server
Repräsentative Bauteilkategorien, die wir für OEMs von KI-Servern, HPC-Systemen und Beschleunigerkarten fertigen. Fotos und Inspektionsdaten werden projektbezogen unter Geheimhaltungsvereinbarung (NDA) zur Verfügung gestellt.
Kupferbasis + Aluminium-Lamellenblock
Kühlplattenunterteile
Ganz-Aluminium-Turm-/Blockspülbecken
HP-fähige Basis + Kühlrippenblock
OSFP / QSFP-DD Senken
1U / 2U Server-Kühlkörper
Mikrokanal-Kühlplatten
Jetson / Edge Modul-Senken
Die Darstellungen sind schematisch. Reale Fotos und CFD-/Inspektionsdaten werden projektbezogen unter Geheimhaltungsvereinbarung (NDA) weitergegeben.
Toleranzen & Spezifikationen Wir halten uns in der Produktion
Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Einhaltung extrem enger Spezifikationen bei Einzelteilen. Für ein Serverprogramm ist jedoch entscheidend, welche Fertigungsgenauigkeit wir in der Serienfertigung erreichen , dokumentiert durch CMM- und Profilometermessungen. Die folgenden Zahlen beziehen sich auf die Serienfertigung und nicht auf optimale Ergebnisse.
| Normen | Richconn Enthält | Warum das für KI-Server wichtig ist |
|---|---|---|
| Basisebenheit (Gegenfläche) | ± 0.01 mm über das Paarungsgebiet | Wirkt sich direkt auf die Gleichmäßigkeit der TIM-Dicke aus → thermischen Grenzflächenwiderstand Rth_int. Unebene Basen erzeugen Luftspalte, die als Isolatoren an der Chip-Grenzfläche wirken. |
| Grundflächenrauheit | Ra 0.4–0.8 µm | Ein niedrigerer Ra-Wert reduziert die Dicke der Wärmeleitpasten-Verbindungsschicht und verbessert den Wärmekontakt. Zu raue Oberflächen erfordern dickere Wärmeleitpasten, was den Widerstand erhöht. |
| Rippenteilung (CNC-gefräst) | 1.5 – 5 mm | Eine engere Rasterteilung vergrößert zwar die Oberfläche, erhöht aber den Druckverlust und das Risiko von Staubablagerungen. Wir passen die Rasterteilung an die Luftstromvorgaben des Kunden an. |
| Seitenverhältnis der Flossen | bis zu 15:1 (CNC) · bis zu 30:1 (abgeschrägt, Partner) | Ein höheres Seitenverhältnis ermöglicht eine größere Oberfläche bei gleichbleibender Grundfläche – der einzige Weg nach vorn, wenn das Gehäuse feststeht und die Chipleistung steigt. |
| Loch-/Sockelposition | ±0.02 mm GD&T | Entscheidend für die Passung an das Montagemuster des GPU-Gehäuses. Positionsfehler summieren sich an mehreren Montagepunkten. |
| Gesamtumschlag | Bis zu 1,000 × 500 mm · Rippenhöhe bis zu 180 mm | Umfasst GPU/CPU-Kühlkörper, Kühlkörper für Beschleunigerkarten und Kühlplatten auf Rack-Ebene. |
| Materialzertifizierung | Werkszertifikate für jede Cu/Al-Charge | Die Wärmeleitfähigkeit hängt von der Reinheit der Legierung ab. Ein Werkszeugnis mit Angaben zu chemischer Zusammensetzung und mechanischen Eigenschaften beugt Überraschungen vor. |
Inspektionsablauf für jeden Kühlkörper
Material & FAI
Prüfung des Werkszeugnisses + Erststückprüfung mittels Koordinatenmessmaschine anhand der Zeichnung vor Weiterverarbeitung einer Charge.
Ebenheit der Basis
Oberflächenprofilometer/Messuhr über die Passfläche. Bestehenskriterium ±0.01 mm.
Geometrie & Oberflächenbeschaffenheit
Koordinatenmessgerät, optischer Projektor für Rippenprofile, Ra-Tester für kritische Oberflächen.
Abschließende OQC
Kosmetische Prüfung, Entgraten/Reinigen überprüft, Abkleben bestätigt, verpackt mit Erstmusterprüfbericht + Chargenbericht.
Warum Server-OEMs Wählen Richconn für die Kühlkörperbearbeitung
Sechs konkrete Gründe – jeder einzelne untermauert durch unsere tatsächlichen Leistungen für Kunden im Bereich Wärmetechnik. Wir übertreiben nicht, was wir sind. Wir sind eine Präzisions-CNC-Fertigung, spezialisiert auf die Bearbeitungsschritte der Kühlkörperproduktion – und koordinieren den Rest.
Wir legen größten Wert auf absolute Planheit, als wäre sie das A und O der gesamten Spezifikation.
Denn für einen Kühlkörper trifft das nahezu zu. Wir messen jede Kühlkörper-Kontaktfläche mit einem Oberflächenprofilometer, nicht nur mit einer Messuhr, und erfassen das Ergebnis pro Charge. ±0.01 mm über die Kontaktfläche ist der Produktionsstandard – kein Best-Case-Beispiel.
Gleicher Komfort bei Kupfer und Aluminium
Viele CNC-Bearbeitungsbetriebe sind auf Aluminium spezialisiert und meiden Kupfer, da es Werkzeuge verklebt und die Gratbildung erschwert. Wir verwenden spezielle Werkzeuge und eine spezielle Spanabfuhrstrategie für C1100/C1020-Kupfer – so verlassen Kaltplatten und Kupferbasis-Hybridteile die Maschine sauber und bereit für die Endbearbeitung.
Wir lesen Ihre thermischen Spezifikationen, nicht nur Ihre Zeichnung.
Wenn Sie uns die TDP-, Umgebungs- und Luftstromdaten übermitteln, weisen unsere Ingenieure auf Entscheidungen bezüglich Lamellendichte, Basisdicke oder Befestigungsposition hin, die zwar in der Zeichnung gut aussehen, aber die Wärmeleistung beeinträchtigen. Kostenloses DFM zu jedem Angebot – unverbindlich.
Wir sagen Ihnen, was wir nicht tun.
Schälen, Vakuumlöten, Einsetzen von Wärmerohren, Dampfkammermontage – diese Arbeiten werden von geprüften Partnerwerkstätten ausgeführt, und wir weisen ausdrücklich darauf hin. Wenn ein Partnerarbeitsschritt zu Ihrem Auftrag gehört, koordinieren wir ihn und liefern Ihnen das fertige Gerät. Wir vergeben keine Aufträge an unbekannte Subunternehmen.
5-Tage-Prototypen, serienreif
Die Prototypenfertigungszeit für Standard-Kupfer-/Aluminium-Kühlkörper beträgt 5–10 Werktage. Pilotserien von 10–500 Stück dienen der Prozessvalidierung. Die Serienproduktion umfasst 500–5,000+ Stück pro Monat mit stabilem Setup, dokumentierter Erstmusterprüfung (FAI) und Chargenrückverfolgbarkeit gemäß ISO 9001.
Materialzertifikate und Inspektionsberichte, jede Charge
Werkszeugnis für jede Kupfer- und Aluminiumcharge. CMM- und Profilometerdaten für jede Erstmusterprüfung. Chargenrückverfolgbarkeit – Charge, Maschine, Bediener, Datum – wird drei Jahre lang aufbewahrt . Die Dokumentation, die Hyperscaler und OEM-Programme benötigen, ohne dass Sie danach fragen müssen.
Wie man ein Zitat angibt Kundenspezifischer KI-Server-Kühlkörper
Das Senden Ihres Designs verpflichtet Sie nicht zu einer Bestellung. Vertraulichkeitsvereinbarungen werden auf Anfrage vor dem Hochladen von Dateien unterzeichnet. So erhalten Sie innerhalb von zwei Werktagen ein genaues Angebot.
Senden Sie Zeichnungen oder Wärmespezifikationen.
DFM-Rezension
Zitat
Prototyp
Pilotprojekt & Zulassung
Produktion & Schiff
Wir unterzeichnen Geheimhaltungsvereinbarungen, bevor irgendeine Datei hochgeladen wird – Standard für KI-Server-OEM- und Hyperscaler-Programme.
Kühlkörper für KI-Server - FAQ
Die Fragen, die Wärmeingenieure und Einkaufsteams am häufigsten stellen. Jede Antwort liefert entscheidungsrelevante Details und ist keine Marketingfloskel.
Q.01Was ist ein kundenspezifischer Kühlkörper für einen KI-Server?+
Q.02Für welche GPUs können Ihre Kühlkörper ausgelegt werden?+
Q.03Kupfer oder Aluminium – welches Material sollte ich für KI-Server verwenden?+
Q.04Welche Ebenheit der Basis vertreten Sie, und warum ist das wichtig?+
Q.05Kann man flüssigkeitsgekühlte Platten zur direkten Kühlung von Chips herstellen?+
Q.06Stellen Sie Kühlkörper mit geschlitzten Rippen oder extrudierte Kühlkörper her?+
Q.07Können Sie die Integration von Wärmerohren oder Dampfkammern unterstützen?+
Q.08Welche Oberflächenbeschaffenheit sollte ich für die Gegenfläche angeben?+
Q.09Mit welcher Lieferzeit muss ich rechnen?+
Q.10Unterzeichnen Sie Geheimhaltungsvereinbarungen und schützen Sie unsere Designs?+
Q.11Welche Inspektionsberichte stellen Sie zur Verfügung?+
Q.12Wie kann ich eine Anfrage senden – nur die Zeichnung oder auch die thermischen Spezifikationen?+
Senden Sie uns die thermische Berechnung, auf die Ihr KI-Server angewiesen ist.
Laden Sie eine Zeichnung Ihres Kühlkörpers oder ein Wärmespezifikationsblatt hoch – unsere Ingenieure erstellen Ihnen innerhalb von zwei Werktagen einen fertigungsgerechten Designvorschlag mit kostenlosem DFM-Feedback. Unverbindlich, Geheimhaltungsvereinbarung auf Anfrage, und Ihre Konstruktion wird selbstverständlich vertraulich behandelt.