Pan dorrodd proseswyr bwrdd gwaith 1 GHz gyntaf, am ychydig roedd yn ymddangos nad oedd unrhyw le i fynd. Ar y dechrau, roedd yn bosibl cynyddu'r amlder oherwydd prosesau technegol newydd, ond arafodd cynnydd yr amleddau yn y pen draw oherwydd gofynion cynyddol ar gyfer tynnu gwres. Weithiau nid oes gan hyd yn oed rheiddiaduron a chefnogwyr enfawr amser i dynnu gwres o'r sglodion mwyaf pwerus.
Penderfynodd ymchwilwyr o'r Swistir geisio trwy basio hylif trwy'r grisial ei hun. Fe wnaethant ddylunio'r system sglodion ac oeri fel un uned, gyda sianeli hylif ar sglodion wedi'u gosod ger rhannau poethaf y sglodyn. Y canlyniad yw cynnydd trawiadol mewn perfformiad gyda disipiad gwres effeithlon.
Rhan o'r broblem gyda thynnu gwres o sglodyn yw ei fod fel arfer yn cynnwys sawl cam: trosglwyddir gwres o'r sglodion i'r pecyn sglodion, yna o'r pecyn i'r heatsink, ac yna i'r aer (past thermol, siambrau anwedd, ac ati Gall hefyd fod yn rhan o'r broses Ymhellach). Yn gyfan gwbl, mae hyn yn cyfyngu ar faint o wres y gellir ei dynnu o'r sglodion. Mae hyn hefyd yn wir am systemau oeri hylif sy'n cael eu defnyddio ar hyn o bryd. Byddai'n bosibl gosod y sglodyn yn uniongyrchol mewn hylif dargludol thermol, ond ni ddylai'r olaf ddargludo trydan na mynd i mewn i adweithiau cemegol gyda chydrannau electronig.
Bu sawl arddangosiad eisoes o oeri hylif ar sglodion. Fel arfer rydym yn sΓ΄n am system lle mae dyfais gyda set o sianeli ar gyfer hylif yn cael ei asio i grisial, ac mae'r hylif ei hun yn cael ei bwmpio drwyddo. Mae hyn yn caniatΓ‘u i wres gael ei dynnu'n effeithiol o'r sglodion, ond dangosodd gweithrediadau cychwynnol bod llawer o bwysau yn y sianeli ac mae pwmpio dΕ΅r yn y modd hwn yn gofyn am lawer o egni - mwy nag sy'n cael ei dynnu o'r prosesydd. Mae hyn yn lleihau effeithlonrwydd ynni'r system ac yn ogystal yn creu straen mecanyddol peryglus ar y sglodion.
Mae ymchwil newydd yn datblygu syniadau ar gyfer gwella effeithlonrwydd systemau oeri ar sglodion. Ar gyfer datrysiad, gellir defnyddio systemau oeri tri dimensiwn - microsianeli gyda chasglwr adeiledig (microsianeli manifold wedi'i fewnosod, EMMC). Ynddyn nhw, mae manifold hierarchaidd tri dimensiwn yn rhan o sianel sydd Γ’ sawl porthladd ar gyfer dosbarthu oerydd.
Datblygodd yr ymchwilwyr ficro-sianel manifold integredig (mMMC) trwy integreiddio EMMC yn uniongyrchol i'r sglodyn. Mae sianeli cudd yn cael eu hadeiladu o dan ardaloedd gweithredol y sglodion, ac mae'r oerydd yn llifo'n uniongyrchol o dan y ffynonellau gwres. I greu mMMC, yn gyntaf, mae slotiau cul ar gyfer sianeli yn cael eu hysgythru ar swbstrad silicon wedi'i orchuddio Γ’ lled-ddargludydd - gallium nitride (GaN); yna defnyddir ysgythru Γ’ nwy isotropic i ehangu'r bylchau yn y silicon i'r lled sianel gofynnol; Ar Γ΄l hyn, mae'r tyllau yn yr haen GaN dros y sianeli wedi'u selio Γ’ chopr. Gellir cynhyrchu'r sglodion mewn haen GaN. Nid yw'r broses hon yn gofyn am system gysylltu rhwng y casglwr a'r ddyfais.
Mae'r ymchwilwyr wedi gweithredu modiwl pΕ΅er electronig sy'n trosi cerrynt eiledol yn gerrynt uniongyrchol. Gyda'i help, gellir oeri llifoedd gwres o fwy na 1,7 kW/cm2 gan ddefnyddio pΕ΅er pwmpio o ddim ond 0,57 W/cm2. Yn ogystal, mae'r system yn arddangos effeithlonrwydd trosi llawer uwch na dyfais tebyg heb ei oeri oherwydd diffyg hunan-wresogi.
Fodd bynnag, ni ddylech ddisgwyl ymddangosiad sglodion GaN ar fin digwydd gyda system oeri integredig - mae angen datrys nifer o faterion sylfaenol o hyd, megis sefydlogrwydd system, terfynau tymheredd, ac ati. Ac eto, mae hwn yn gam sylweddol ymlaen tuag at ddyfodol mwy disglair ac oerach.
Ffynonellau:
Ffynhonnell: 3dnewyddion.ru