一、AI算力硬件測試的多層級現(xiàn)實需求

當前AI算力產(chǎn)業(yè)鏈正處于規(guī)?；涞仉A段，IP核驗證、GPU芯片封裝、多GPU模組集成、服務器主板制造、整機柜交付等各個環(huán)節(jié)，都離不開嚴格的環(huán)境可靠性測試。

在實際研發(fā)與量產(chǎn)流程中，不同測試階段對試驗設(shè)備的容積、溫變速率、負載能力、測點數(shù)量有著截然不同的要求：

• 芯片級測試：需要小容積、快溫變、高精度的設(shè)備來完成高加速應力篩選；

• 板卡級測試：需要中等容積、多測點的設(shè)備來驗證整塊主板的溫度適應性；

• 整機柜級測試：需要大空間、強制冷能力的步入式設(shè)備來承載完整的42U機柜。

此前多數(shù)算力企業(yè)采用分階段采購不同品牌設(shè)備的方式，不僅采購成本高、設(shè)備占地面積大，還存在測試數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、操作邏輯不一致、售后對接繁瑣等現(xiàn)實問題。

深耕環(huán)境試驗設(shè)備領(lǐng)域21年的廣東宏展科技（Lab Companion），總部位于廣東省東莞市，設(shè)有設(shè)計研發(fā)中心和生產(chǎn)工廠，生產(chǎn)面積6000多平方米，每年生產(chǎn)約1000臺環(huán)境試驗箱。公司依托東莞制造基地的完整供應鏈與研發(fā)能力，打造了從芯片到整機柜的全系列快溫變試驗箱產(chǎn)品矩陣，以一套完整的測試體系覆蓋AI算力硬件全流程驗證需求。目前產(chǎn)品已在國內(nèi)數(shù)十家芯片設(shè)計企業(yè)、服務器制造商、光模塊廠商的實驗室與產(chǎn)線穩(wěn)定運行。

二、芯片級測試：IP與GPU芯片的高加速應力篩選

2.1 芯片測試的技術(shù)門檻

在AI算力硬件最上游的IP核與GPU芯片測試環(huán)節(jié)，測試對象多為單顆封裝芯片或小型晶圓級封裝件，樣品體積小但對溫變速率、控溫精度要求極高。

單顆GPU滿負載運行時的功耗可達700W，需要通過寬溫域、快速溫變的環(huán)境模擬驗證其穩(wěn)定性。芯片級測試對設(shè)備的核心要求包括：寬溫域覆蓋能力、高精度控溫能力、快速溫變能力以及防凝露能力。

2.2 宏展TC系列小型快溫變箱的技術(shù)參數(shù)

廣東宏展科技TC系列小型快溫變試驗箱正是針對這一場景設(shè)計。

溫度范圍：標準機型溫度范圍覆蓋-70℃至+150℃，可滿足絕大多數(shù)半導體芯片的測試溫域要求。針對有更極端測試需求的車規(guī)級、jun工級芯片，還可定制-80℃至+200℃的超寬溫域。

溫變速率：該系列設(shè)備提供5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/min五檔選擇，全部為帶載實測速率?？蛻艨筛鶕?jù)JESD22-A104、GB/T 2423.22、IEC 60068-2-14等不同測試標準靈活選擇。此外，可選配液氮輔助制冷系統(tǒng)，降溫速率可達30℃/min。

控溫精度：在實際芯片溫度循環(huán)測試中，設(shè)備溫度波動度控制在≤±0.3℃，溫度偏差≤±2℃?？删珳适┘釉O(shè)定的溫度應力，避免因溫度偏差導致的測試過應力或應力不足問題。

2.3 量產(chǎn)篩選與防凝露設(shè)計

針對量產(chǎn)階段的芯片篩選需求，TC系列小型快溫變箱可配置多層樣品架，單批次可容納數(shù)百顆芯片同時測試，大幅提升篩選效率。

設(shè)備標配的防凝露設(shè)計可精準控制箱內(nèi)濕度，在溫度從低溫段回升時避免芯片引腳、封裝表面產(chǎn)生凝露，防止測試過程中芯片被氧化或短路。

目前該系列設(shè)備已廣泛應用于GPU、HBM顯存、CPO共封裝光學芯片、高速IP交換芯片等核心算力器件的研發(fā)驗證與量產(chǎn)篩選環(huán)節(jié)。

三、模組與板卡級測試：多GPU模組與服務器主板驗證

3.1 從芯片到板卡的測試升級

當測試對象從單顆芯片升級為多GPU并行模組、AI服務器主板、IPU板卡等中等尺寸部件時，對試驗設(shè)備的容積、測點數(shù)量、大溫度沖擊下的結(jié)構(gòu)可靠性提出了更高要求。

一塊搭載8顆GPU的服務器主板自身發(fā)熱量就超過5kW。傳統(tǒng)快溫變箱的制冷量設(shè)計主要針對無自發(fā)熱或低自發(fā)熱樣品，當被測件持續(xù)大量發(fā)熱時，制冷系統(tǒng)輸出與樣品發(fā)熱量無法匹配，就會導致箱內(nèi)實際溫度偏離設(shè)定值，溫場均勻性被破壞。

3.2 宏展TC系列中型快溫變箱的技術(shù)參數(shù)

廣東宏展科技TC系列中型快溫變試驗箱提供340L、600L、1000L等標準容積，內(nèi)部空間可完整容納標準ATX/E-ATX服務器主板與多GPU模組，無需拆解即可進行整板測試。

溫度過沖控制：該系列設(shè)備在15℃/min溫變速率下，依然可將溫度過沖控制在±0.5℃以內(nèi)。這一特性在服務器主板1000次溫度循環(huán)測試中尤為重要——過沖溫度過高可能導致主板上的BGA封裝焊點提前疲勞失效，而過沖控制不足則無法準確驗證產(chǎn)品在極端溫度沖擊下的真實可靠性。

熱負載能力：TC系列立式快溫變箱熱負載覆蓋2kW到15kW，可滿足芯片、板卡級測試需求。

3.3 實際測試驗證

在某AI芯片企業(yè)的實測中，宏展TC-1000型快溫變箱放入滿負載運行的8卡GPU主板，連續(xù)運行72小時溫度循環(huán)，箱內(nèi)各點溫度始終保持穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)備常見的溫度飄移現(xiàn)象，測試數(shù)據(jù)的重復性與一致性得到了客戶測試人員的高度認可。

四、整機柜級測試：步入式快溫變箱承載42U服務器

4.1 整柜測試的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

在AI服務器產(chǎn)品上市前，整柜級系統(tǒng)可靠性驗證是必不可少的環(huán)節(jié)，也是測試難度最大的環(huán)節(jié)。與單主板、單部件測試不同，整柜測試需要將完整配置的42U服務器機柜整體放入試驗箱，在服務器滿負載運行的狀態(tài)下完成溫度循環(huán)、高溫高濕、低溫存儲等一系列測試。

以一臺搭載8塊gao端GPU的AI服務器為例，其峰值功耗輕松突破10kW，而高密度機柜功率密度更是飆升至50kW乃至100kW以上。當硬件工作溫度觸及85℃至90℃的臨界an全閾值時，GPU會自動啟動“熱節(jié)流”自保程序，通過急劇降低核心頻率來降溫，導致算力大幅衰減，運行效率下滑高達25%。

4.2 宏展CW系列步入式快溫變箱的技術(shù)參數(shù)

廣東宏展科技CW系列Walk-in步入式快溫變箱專為大型設(shè)備測試設(shè)計，可輕松容納AI服務器柜、通信柜及整機系統(tǒng)。

負載能力：標準機型可同時承載1000kg機械負載與50kW被測件自發(fā)熱?？蓾M足滿配42U AI服務器機柜的測試需求，且可根據(jù)客戶實際功耗需求定制更高的熱負載能力。負載容量可根據(jù)客戶實際需求靈活拓展。

溫域與速率：覆蓋服務器工作溫區(qū)，可實現(xiàn)-20℃到+55℃的溫度范圍，溫變速率不低于5℃/min。

液冷兼容：試驗箱預留液冷管路穿墻接口，接口密封可靠，不會出現(xiàn)冷橋結(jié)露或漏風影響溫場。

五、全鏈路覆蓋：一套測試體系貫穿AI算力全流程

廣東宏展科技依托東莞制造基地的研發(fā)與生產(chǎn)能力，提供試驗容積從30升到300立方米、試驗溫度范圍自-80℃至+200℃、溫度變化速率自0℃/min至30℃/min的全系列環(huán)境試驗設(shè)備。產(chǎn)品涵蓋高低溫濕熱試驗箱、快速溫度循環(huán)試驗箱、溫度沖擊試驗箱、溫度濕度振動三綜合試驗箱、步入式環(huán)境試驗箱等三十余種品類。

產(chǎn)品矩陣覆蓋三個層級：

宏展科技所有快溫變箱參數(shù)均為滿載實測值。在行業(yè)部分廠商空載虛標速率的背景下，這一“滿載實測”原則確保了客戶拿到的設(shè)備參數(shù)與實際使用性能一致。

目前，廣東宏展科技高發(fā)熱量高發(fā)熱大負載Walk-in快速溫變試驗箱已在亞太多個國家的數(shù)據(jù)中心投入使用，憑借穩(wěn)定的性能與精準的測試能力，獲得行業(yè)廣泛認可。從IP芯片到整機柜，廣東宏展科技以東莞制造基地為依托，為AI算力硬件全鏈路測試提供了一套完整的、可復用的可靠性驗證解決方案。