一、AI算力硬件測(cè)試的多層級(jí)現(xiàn)實(shí)需求

當(dāng)前AI算力產(chǎn)業(yè)鏈正處于規(guī)?；涞仉A段，IP核驗(yàn)證、GPU芯片封裝、多GPU模組集成、服務(wù)器主板制造、整機(jī)柜交付等各個(gè)環(huán)節(jié)，都離不開嚴(yán)格的環(huán)境可靠性測(cè)試。

在實(shí)際研發(fā)與量產(chǎn)流程中，不同測(cè)試階段對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的容積、溫變速率、負(fù)載能力、測(cè)點(diǎn)數(shù)量有著截然不同的要求：

• 芯片級(jí)測(cè)試：需要小容積、快溫變、高精度的設(shè)備來完成高加速應(yīng)力篩選；

• 板卡級(jí)測(cè)試：需要中等容積、多測(cè)點(diǎn)的設(shè)備來驗(yàn)證整塊主板的溫度適應(yīng)性；

• 整機(jī)柜級(jí)測(cè)試：需要大空間、強(qiáng)制冷能力的步入式設(shè)備來承載完整的42U機(jī)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(cè)試數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、操作邏輯不一致、售后對(duì)接繁瑣等現(xiàn)實(shí)問題。

深耕環(huán)境試驗(yàn)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(jì)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(tái)環(huán)境試驗(yàn)箱。公司依托東莞制造基地的完整供應(yīng)鏈與研發(fā)能力，打造了從芯片到整機(jī)柜的全系列快溫變?cè)囼?yàn)箱產(chǎn)品矩陣，以一套完整的測(cè)試體系覆蓋AI算力硬件全流程驗(yàn)證需求。目前產(chǎn)品已在國內(nèi)數(shù)十家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)、服務(wù)器制造商、光模塊廠商的實(shí)驗(yàn)室與產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行。

二、芯片級(jí)測(cè)試：IP與GPU芯片的高加速應(yīng)力篩選

2.1 芯片測(cè)試的技術(shù)門檻

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

單顆GPU滿負(fù)載運(yùn)行時(shí)的功耗可達(dá)700W，需要通過寬溫域、快速溫變的環(huán)境模擬驗(yàn)證其穩(wěn)定性。芯片級(jí)測(cè)試對(duì)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?cè)囼?yàn)箱正是針對(duì)這一場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

溫度范圍：標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型溫度范圍覆蓋-70℃至+150℃，可滿足絕大多數(shù)半導(dǎo)體芯片的測(cè)試溫域要求。針對(duì)有更極端測(cè)試需求的車規(guī)級(jí)、jun工級(jí)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(shí)測(cè)速率?？蛻艨筛鶕?jù)JESD22-A104、GB/T 2423.22、IEC 60068-2-14等不同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)靈活選擇。此外，可選配液氮輔助制冷系統(tǒng)，降溫速率可達(dá)30℃/min。

控溫精度：在實(shí)際芯片溫度循環(huán)測(cè)試中，設(shè)備溫度波動(dòng)度控制在≤±0.3℃，溫度偏差≤±2℃?？删珳?zhǔn)施加設(shè)定的溫度應(yīng)力，避免因溫度偏差導(dǎo)致的測(cè)試過應(yīng)力或應(yīng)力不足問題。

2.3 量產(chǎn)篩選與防凝露設(shè)計(jì)

針對(duì)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(shí)測(cè)試，大幅提升篩選效率。

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

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

三、模組與板卡級(jí)測(cè)試：多GPU模組與服務(wù)器主板驗(yàn)證

3.1 從芯片到板卡的測(cè)試升級(jí)

當(dāng)測(cè)試對(duì)象從單顆芯片升級(jí)為多GPU并行模組、AI服務(wù)器主板、IPU板卡等中等尺寸部件時(shí)，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的容積、測(cè)點(diǎn)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(wù)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(jì)主要針對(duì)無自發(fā)熱或低自發(fā)熱樣品，當(dāng)被測(cè)件持續(xù)大量發(fā)熱時(shí)，制冷系統(tǒng)輸出與樣品發(fā)熱量無法匹配，就會(huì)導(dǎo)致箱內(nèi)實(shí)際溫度偏離設(shè)定值，溫場(chǎng)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?cè)囼?yàn)箱提供340L、600L、1000L等標(biāo)準(zhǔn)容積，內(nèi)部空間可完整容納標(biāo)準(zhǔn)ATX/E-ATX服務(wù)器主板與多GPU模組，無需拆解即可進(jìn)行整板測(cè)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(wù)器主板1000次溫度循環(huán)測(cè)試中尤為重要——過沖溫度過高可能導(dǎo)致主板上的BGA封裝焊點(diǎn)提前疲勞失效，而過沖控制不足則無法準(zhǔn)確驗(yàn)證產(chǎn)品在極端溫度沖擊下的真實(shí)可靠性。

熱負(fù)載能力：TC系列立式快溫變箱熱負(fù)載覆蓋2kW到15kW，可滿足芯片、板卡級(jí)測(cè)試需求。

3.3 實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證

在某AI芯片企業(yè)的實(shí)測(cè)中，宏展TC-1000型快溫變箱放入滿負(fù)載運(yùn)行的8卡GPU主板，連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)溫度循環(huán)，箱內(nèi)各點(diǎn)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(cè)試數(shù)據(jù)的重復(fù)性與一致性得到了客戶測(cè)試人員的高度認(rèn)可。

四、整機(jī)柜級(jí)測(cè)試：步入式快溫變箱承載42U服務(wù)器

4.1 整柜測(cè)試的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)

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

以一臺(tái)搭載8塊gao端GPU的AI服務(wù)器為例，其峰值功耗輕松突破10kW，而高密度機(jī)柜功率密度更是飆升至50kW乃至100kW以上。當(dāng)硬件工作溫度觸及85℃至90℃的臨界an全閾值時(shí)，GPU會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)“熱節(jié)流”自保程序，通過急劇降低核心頻率來降溫，導(dǎo)致算力大幅衰減，運(yùn)行效率下滑高達(dá)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(cè)試設(shè)計(jì)，可輕松容納AI服務(wù)器柜、通信柜及整機(jī)系統(tǒng)。

負(fù)載能力：標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型可同時(shí)承載1000kg機(jī)械負(fù)載與50kW被測(cè)件自發(fā)熱。可滿足滿配42U AI服務(wù)器機(jī)柜的測(cè)試需求，且可根據(jù)客戶實(shí)際功耗需求定制更高的熱負(fù)載能力。負(fù)載容量可根據(jù)客戶實(shí)際需求靈活拓展。

溫域與速率：覆蓋服務(wù)器工作溫區(qū)，可實(shí)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(yàn)箱預(yù)留液冷管路穿墻接口，接口密封可靠，不會(huì)出現(xiàn)冷橋結(jié)露或漏風(fēng)影響溫場(chǎng)。

五、全鏈路覆蓋：一套測(cè)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(yàn)容積從30升到300立方米、試驗(yàn)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(yàn)設(shè)備。產(chǎn)品涵蓋高低溫濕熱試驗(yàn)箱、快速溫度循環(huán)試驗(yàn)箱、溫度沖擊試驗(yàn)箱、溫度濕度振動(dòng)三綜合試驗(yàn)箱、步入式環(huán)境試驗(yàn)箱等三十余種品類。

產(chǎn)品矩陣覆蓋三個(gè)層級(jí)：

宏展科技所有快溫變箱參數(shù)均為滿載實(shí)測(cè)值。在行業(yè)部分廠商空載虛標(biāo)速率的背景下，這一“滿載實(shí)測(cè)”原則確保了客戶拿到的設(shè)備參數(shù)與實(shí)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(fù)載Walk-in快速溫變?cè)囼?yàn)箱已在亞太多個(gè)國家的數(shù)據(jù)中心投入使用，憑借穩(wěn)定的性能與精準(zhǔn)的測(cè)試能力，獲得行業(yè)廣泛認(rèn)可。從IP芯片到整機(jī)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(cè)試提供了一套完整的、可復(fù)用的可靠性驗(yàn)證解決方案。