Иш такта процессорлору биринчи жолу 1 ГГц жыштыгын бузганда, бир аз убакытка барар жери жоктой сезилди. Алгач жаңы техникалык процесстердин эсебинен жыштыктарды көбөйтүүгө мүмкүн болгон, бирок жылуулукту алып салууга болгон талаптардын өсүшүнө байланыштуу жыштыктардын жүрүшү акырындап жайлады. Ал тургай, массалык радиаторлор жана желдеткичтер кээде абдан күчтүү микросхемалардын жылуулукту алып салуу үчүн убакыт жок.
Швейцариядан келген окумуштуулар аракет кылууну чечишти суюктукту кристаллдын өзүнөн өткөрүү менен. Алар чипти жана муздатуу системасын чиптин эң ысык бөлүктөрүнө жакын жайгашкан чиптеги суюктук каналдары менен бир бүтүн катары иштеп чыгышкан. Натыйжада эффективдүү жылуулук таркатылышы менен иштөөнүн таасирдүү өсүшү.
Чиптен жылуулукту алып салуудагы көйгөйдүн бир бөлүгү, адатта, ал бир нече этаптарды камтыйт: жылуулук чиптен чиптин таңгагына, андан кийин таңгактан радиаторго, андан кийин абага (термопаста, буу камералары ж. . процесске да тартылышы мүмкүн Андан ары). Бардыгы болуп, бул чиптен алынуучу жылуулуктун көлөмүн чектейт. Бул учурда колдонулуп жаткан суюк муздатуу системаларына да тиешелүү. Чипти түздөн-түз жылуулук өткөрүүчү суюктукка жайгаштырууга болот, бирок акыркысы электр тогун өткөрбөшү же электрондук компоненттер менен химиялык реакцияларга кирбеши керек.
Чипте суюк муздатуу боюнча буга чейин бир нече демонстрациялар болгон. Адатта, биз суюктук үчүн каналдардын топтому бар түзүлүш кристаллга бириктирилип, ал аркылуу суюктуктун өзү айдалып турган система жөнүндө сөз болуп жатат. Бул жылуулукту чиптен эффективдүү алып салууга мүмкүндүк берет, бирок алгачкы ишке ашыруу каналдарда көп басым бар экенин жана сууну ушундай жол менен сордуруу процессордон чыгарылгандан да көп энергияны талап кылаарын көрсөттү. Бул системанын энергетикалык натыйжалуулугун төмөндөтөт жана андан тышкары чипте коркунучтуу механикалык стрессти жаратат.
Жаңы изилдөөлөр чиптеги муздатуу системаларынын натыйжалуулугун жогорулатуу боюнча идеяларды иштеп чыгат. Чечим үчүн үч өлчөмдүү муздатуу системалары колдонулушу мүмкүн - орнотулган коллектору бар микроканалдар (киргизилген коллектордук микроканалдар, EMMC). Аларда үч өлчөмдүү иерархиялык коллектор муздаткычты бөлүштүрүү үчүн бир нече порттору бар каналдын компоненти болуп саналат.
Окумуштуулар EMMCти чипке түздөн-түз интеграциялоо аркылуу монолиттүү интеграцияланган көп кырдуу микроканалды (mMMC) иштеп чыгышты. Жашыруун каналдар чиптин активдүү жерлеринин астына курулат, ал эми муздаткыч түз жылуулук булактарынын астына агып чыгат. mMMC түзүү үчүн, адегенде каналдар үчүн кууш уячалар жарым өткөргүч — галлий нитриди (GaN) менен капталган кремний субстратына түшүрүлөт; анда изотроптук газ менен оюу кремнийдеги боштуктарды каналдын керектүү кеңдигине чейин кеңейтүү үчүн колдонулат; Андан кийин, каналдардын үстүндөгү GaN катмарынын тешиктери жез менен жабылат. Чипти GaN катмарында жасоого болот. Бул процесс коллектор менен аппараттын ортосунда байланыш системасын талап кылбайт.
Окумуштуулар өзгөрүлмө токту туруктуу токко айландырган кубаттуулук электрондук модулун ишке киргизишти. Анын жардамы менен 1,7 кВт/см2 ашык жылуулук агымын 0,57 Вт/см2 гана насостук кубаттуулуктун жардамы менен муздатса болот. Мындан тышкары, система өзүн-өзү жылытуунун жоктугунан окшош муздатылбаган түзүлүшкө караганда бир топ жогору конверсия эффективдүүлүгүн көрсөтөт.
Бирок, GaN негизиндеги микросхемалардын интегралдык муздатуу системасы менен жакында пайда болушун күтпөшүңүз керек - системанын туруктуулугу, температуралык чектөөлөр жана башкалар сыяктуу бир катар фундаменталдуу маселелер дагы эле чечилиши керек. Бирок, бул жаркыраган жана муздак келечекке карай олуттуу кадам болуп саналат.
булагы:
Source: 3dnews.ru