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广东宏展科技:从 IP 芯片到整机柜,快温变箱覆盖 AI 算力全链路测试

一、AI 算力硬件测试的全层级现实需求

当前 AI 算力产业链正处于规模化落地阶段,IP 核验证、GPU 芯片封装、多 GPU 模组集成、服务器主板制造、整机柜交付等各个环节,都离不开严格的环境可靠性测试。在实际研发与量产流程中,不同测试阶段对试验设备的容积、温变速率、负载能力、测点数量有着截然不同的要求:芯片级测试需要小容积、快温变、高精度的设备来完成高加速应力筛选;板卡级测试需要中等容积、多测点的设备来验证整块主板的温度适应性;整机柜级测试则需要大空间、强制冷能力的步入式设备来承载完整的 42U 机柜。

此前多数算力企业采用分阶段采购不同品牌设备的方式,不仅采购成本高、设备占地面积大,还存在测试数据不统一、操作逻辑不一致、售后对接繁琐等现实问题。深耕环境试验设备领域 21 年的广东宏展科技(Lab Companion),依托东莞制造基地的完整供应链与研发能力,打造了从芯片到整机柜的全系列快温变试验箱产品矩阵,以一套完整的测试体系覆盖 AI 算力硬件全流程验证需求,目前已在国内数十家芯片设计企业、服务器制造商、光模块厂商的实验室与产线稳定运行。

二、芯片级测试:IP 与 GPU 芯片的高加速应力筛选

在 AI 算力硬件最上游的 IP 核与 GPU 芯片测试环节,测试对象多为单颗封装芯片或小型晶圆级封装件,样品体积小但对温变速率、控温精度要求极高。广东宏展科技 TC 系列小型快温变试验箱正是针对这一场景设计,标准机型温度范围覆盖 - 70℃至 + 150℃,可满足绝大多数半导体芯片的测试温域要求;针对有更极端测试需求的车规级、jun工级芯片,还可定制 - 80℃至 + 200℃的超宽温域。

温变速率方面,该系列设备提供 5℃/min、10℃/min、15℃/min、20℃/min、25℃/min 五档选择,全部为带载实测速率,客户可根据 JESD22-A104、GB/T 2423.22、IEC 60068-2-14 等不同测试标准灵活选择。在实际芯片温度循环测试中,设备温度波动度控制在≤±0.3℃,温度偏差≤±2℃,可精准施加设定的温度应力,避免因温度偏差导致的测试过应力或应力不足问题。

针对量产阶段的芯片筛选需求,TC 系列小型快温变箱可配置多层样品架,单批次可容纳数百颗芯片同时测试,大幅提升筛选效率。设备标配的防凝露设计可精准控制箱内湿度,在温度从低温段回升时避免芯片引脚、封装表面产生凝露,防止测试过程中芯片被氧化或短路。目前该系列设备已广泛应用于 GPU、HBM 显存、CPO 共封装光学芯片、高速 IP 交换芯片等核心算力器件的研发验证与量产筛选环节。

三、模组与板卡级测试:多 GPU 模组与服务器主板验证

当测试对象从单颗芯片升级为多 GPU 并行模组、AI 服务器主板、IPU 板卡等中等尺寸部件时,对试验设备的容积、测点数量、大温度冲击下的结构可靠性提出了更高要求。广东宏展科技 TC 系列中型快温变试验箱提供 340L、600L、1000L 等标准容积,内部空间可完整容纳标准 ATX/E-ATX 服务器主板与多 GPU 模组,无需拆解即可进行整板测试。

该系列设备在 15℃/min 温变速率下,依然可将温度过冲控制在 ±0.5℃以内,这一特性在服务器主板 1000 次温度循环测试中尤为重要 —— 过冲温度过高可能导致主板上的电容、电阻等敏感器件损坏,过冲不足则无法达到设定的测试应力。在实际测试应用中,宏展中型快温变箱可连续完成上千次温度循环无故障,箱内温度均匀度保持在≤±1.5℃,确保主板上各个位置的芯片、连接器、焊点都能承受一致的温度应力。

针对多测点监控需求,设备可扩展至 24 路温度采集通道,可同时监控主板上 CPU、GPU、供电模块、内存插槽等关键位置的真实表面温度,实时记录器件表面温度与箱内空气温度的差值,帮助研发人员评估主板散热设计与温度分布合理性。测试完成后,所有通道的温度数据可自动生成报表并导出,满足质量体系对测试数据可追溯的要求。在多家服务器厂商的实际应用中,该系列设备已成功帮助客户发现多起 BGA 焊点虚焊、电容低温失效等潜在质量问题,有效降低了产品上市后的bu良率。

四、系统级测试:Walk-in 步入式箱实现整机柜级验证

AI 服务器整机柜级的系统测试是算力设备交付前的最后一道验证关口,也是传统试验设备最难覆盖的环节。广东宏展科技  Walk-in 高发热大负载步入式快温变试验箱,正是为这一场景专门开发。该系列标准容积覆盖 1000L 至 10000L(1 立方米至 10 立方米),并可根据客户机房、实验室的实际空间进行完全定制化设计,标准型号内部净空可轻松容纳 42U 标准服务器机柜,测试人员可直接将整柜满配服务器推入试验箱,无需拆解任何部件,测试环境完全模拟真实数据中心的部署状态。

针对 AI 服务器满负载运行时的巨大发热量,该系列步入式设备具备行业**的热负载处理能力,可在同时承载 1000kg 机械负载与 50kW 被测件自发热的工况下,依然保持稳定的 5-15℃/min 温变速率与精准的控温精度,解决了传统步入式箱在测试高发热设备时 "温度降不下来、速率上不去" 的现实问题。在某头部服务器厂商的实际测试项目中,宏展 CW2000 型步入式快温变箱承载满配 8 卡 GPU 服务器,连续运行超过 300 小时完成高温高湿、低温、温度循环等全套测试项目,全程无温度异常、无制冷能力衰减,顺利完成了整机柜的可靠性验证。

为适配液冷 AI 服务器的测试需求,设备可定制液冷管路穿墙密封接口,支持将外部 CDU 冷量分配单元的供回液管路引入箱内,在温度循环测试过程中保持液冷系统正常循环,真实模拟液冷系统在极端温度下的工作状态。箱内设置的积液检测与报警装置,可在液冷管路发生泄漏时第一时间报警并采取保护措施,避免测试过程中设备被漏液损坏。

五、数据中心特殊场景测试能力

除了标准的温度循环测试,广东宏展快温变试验箱还可覆盖 AI 数据中心多种特殊场景的验证需求。在服务器高低温启动测试中,设备可将箱温稳定控制在 - 5℃至 45℃的服务器工作温度范围,模拟数据中心空调故障、极端天气等异常工况下的设备启动能力,帮助客户验证服务器在极限温度下能否正常开机、稳定运行。

在光模块与 IP 交换设备测试中,设备可实现 15℃/min 以上的快速温变,满足 800G、1.6T 高速光模块的温度循环测试要求,验证光模块在宽温度范围下的光功率稳定性、信号误码率等关键指标。针对数据中心备用电源、UPS、配电单元等基础设施设备,宏展大容积步入式箱可同时容纳多台配电设备进行温湿度耦合测试,验证供电系统在极端环境下的可靠性。

设备标配的湿度控制系统可实现 20% RH 至 98% RH 的宽范围湿度控制,可完成高温高湿老化、低湿防静电等测试项目,全mian覆盖数据中心设备可能遇到的各种环境工况。所有测试程序均可提前编辑并存储在设备中,测试人员一键即可调用,降低了操作门槛,减少了人为设置参数导致的测试错误。

六、全链路方案的实际应用价值

采用广东宏展科技全系列快温变试验箱搭建 AI 算力测试实验室,在实际应用中可为客户带来多方面的价值。首先是降低设备采购与运维成本,同一品牌的设备采用统一的操作逻辑与控制系统,测试人员经过一次培训即可操作所有型号设备,无需学习不同品牌的操作界面;售后只需对接一个服务团队,避免了多品牌设备出现问题时互相推诿的情况。

其次是测试数据的统一性,从芯片级到整机柜级的测试采用一致的控温算法与校准标准,测试数据具有可比性,研发人员可将不同阶段的测试数据进行横向对比,更准确地定位问题根源。宏展在东莞、昆山、上海三地的备件仓库储备了全系列设备的常用易损件与核心部件,可实现快速更换,大幅缩短设备故障停机时间,避免因测试设备故障导致的研发与量产进度延误。

在合规性方面,宏展全系列快温变试验箱均通过 CE 认证,设备性能满足 GB、GJB、IEC、JESD、GR-468 等国内外主流测试标准要求,出具的测试数据可直接用于产品认证、客户验厂等场景,帮助客户的产品顺利进入全球供应链体系。

结语

从 IP 芯片的早期筛选到整机柜的交付验证,广东宏展科技以完整的快温变试验箱产品矩阵,为 AI 算力行业提供了覆盖全测试层级的环境可靠性解决方案。作为东莞本土成长起来的环境试验设备制造商,宏展科技 21 年来始终坚持核心技术自主研发,所有设备均在国内工厂完成设计、生产、调试,核心部件采用国际知名品牌,在性能达到行业先进水平的同时,为客户提供更具性价比的产品与更快速的本地化服务。目前宏展的快温变试验箱已在国内众多算力企业的实验室中稳定运行,以可靠的测试数据为 AI 算力硬件的质量保驾护航,助力中国算力产业稳步发展。