Sa diha nga ang mga desktop processor unang nakalusot sa 1GHz, ingon og sa makadiyot nga wala nay maadtoan. Sa sinugdanan, posible nga mapataas ang frequency tungod sa bag-ong mga teknikal nga proseso, apan ang pag-uswag sa mga frequency sa kadugayan mihinay tungod sa nagkadako nga mga kinahanglanon alang sa pagtangtang sa kainit. Bisan ang daghang mga heatsink ug mga fan usahay walaβy oras aron makuha ang kainit gikan sa labing kusgan nga mga chips.
Ang mga tigdukiduki gikan sa Switzerland nakahukom sa pagsulay pinaagi sa pagpasa sa likido pinaagi sa kristal mismo. Gidisenyo nila ang chip ug cooling system isip usa ka yunit, nga ang mga liquid channel sa chip gibutang duol sa pinakainit nga mga bahin sa chip. Ang resulta usa ka impresibo nga pagtaas sa pasundayag nga adunay episyente nga pagwagtang sa kainit.
Kabahin sa problema sa pagwagtang sa kainit gikan sa chip mao nga kini kasagaran naglakip sa daghang mga yugto: ang kainit gikuha gikan sa chip ngadto sa pakete sa chip, dayon gikan sa pakete ngadto sa heatsink, ug dayon ngadto sa hangin (thermal paste, evaporation chambers. , ug uban pa. Dugang pa). Sa kinatibuk-an, kini naglimite sa gidaghanon sa kainit nga mahimong makuha gikan sa chip. Tinuod usab kini alang sa mga sistema sa pagpabugnaw sa likido nga gigamit karon. Mahimong posible nga ibutang ang chip nga direkta sa usa ka likido nga nagdala sa kainit, apan ang naulahi dili kinahanglan nga magdumala sa elektrisidad ug mosulod sa mga kemikal nga reaksyon sa mga elektronik nga sangkap.
Adunay na daghang mga demonstrasyon sa pagpabugnaw sa likido nga gitukod sa chip. Kasagaran naghisgot kami bahin sa usa ka sistema diin ang usa ka aparato nga adunay usa ka hugpong sa mga kanal alang sa likido nga welded sa usa ka kristal, ug ang likido mismo gibomba pinaagi sa mga bomba. Gitugotan ka niini nga epektibo nga makuha ang kainit gikan sa chip, apan ang mga inisyal nga pagpatuman nagpakita nga adunay daghang presyur sa mga kanal ug ang pagbomba sa tubig niining paagiha nanginahanglan daghang kusog - labi pa sa gikuha gikan sa processor. Gipamenos niini ang kahusayan sa enerhiya sa sistema ug, dugang pa, nagmugna og peligro nga mekanikal nga mga stress sa chip.
Ang usa ka bag-ong pagtuon nagpalambo og mga ideya alang sa pagpaayo sa kahusayan sa on-chip cooling system. Alang sa solusyon, mahimong magamit ang tulo-ka-dimensyon nga mga sistema sa pagpabugnaw - mga microchannel nga adunay naka-embed nga manifold (naka-embed nga manifold microchannels, EMMC). Diha kanila, ang usa ka three-dimensional nga hierarchical manifold usa ka bahin sa usa ka channel nga adunay daghang mga pantalan alang sa pag-apod-apod sa coolant.
Ang mga tigdukiduki nakahimo og monolithically integrated manifold microchannel (mMMC) pinaagi sa pag-integrate sa EMMC direkta ngadto sa chip. Ang mga tinago nga mga kanal gitukod sa ilawom mismo sa mga aktibo nga lugar sa chip, ug ang coolant moagi direkta sa ilawom sa mga gigikanan sa kainit. Aron makamugna og mMMS, ang mga pig-ot nga mga slots alang sa mga agianan una nga gikulit sa usa ka silicon substrate nga adunay sapaw sa usa ka semiconductor, gallium nitride (GaN); unya, ang isotropic gas etching gigamit sa pagpalapad sa mga slots sa silicon ngadto sa gitinguha nga gilapdon sa channel; pagkahuman niana, ang mga lungag sa layer sa GaN sa ibabaw sa mga agianan gitakpan sa tumbaga. Ang chip mahimo nga hinimo sa usa ka layer sa GaN. Ang ingon nga proseso wala magkinahanglan usa ka sistema sa koneksyon tali sa kolektor ug sa aparato.
Ang mga tigdukiduki nagpatuman ug usa ka power electronic module nga nag-convert sa alternating current ngadto sa direct current. Uban sa tabang niini, ang heat fluxes nga labaw sa 1,7 kW/cm2 mahimong pabugnawon gamit ang pumping power nga 0,57 W/cm2 lang. Dugang pa, ang sistema nagpakita sa labi ka taas nga pagkaayo sa pagkakabig kaysa usa ka parehas nga wala gipabugnaw nga aparato tungod sa kakulang sa pagpainit sa kaugalingon.
Bisan pa, ang usa kinahanglan nga dili magdahom nga ang nagsingabot nga hitsura sa GaN-based chips nga adunay usa ka integrated cooling system - daghang mga sukaranan nga mga isyu ang wala pa masulbad, sama sa kalig-on sa sistema, mga limitasyon sa temperatura, ug uban pa. Ug bisan pa, kini usa ka hinungdanon nga lakang padulong sa usa ka labi ka hayag ug mas bugnaw nga kaugmaon.
Mga Tinubdan:
Source: 3dnews.ru