Ширээний процессорууд анх 1 GHz-ийг эвдэж байхад хэсэг хугацаанд явах газаргүй мэт санагдаж байсан. Эхлээд техникийн шинэ процессын улмаас давтамжийг нэмэгдүүлэх боломжтой байсан боловч дулааныг зайлуулах шаардлага нэмэгдэж байгаагаас болж давтамжийн явц удааширчээ. Их хэмжээний радиаторууд болон фенүүд хүртэл заримдаа хамгийн хүчирхэг чипээс дулааныг арилгах цаг байдаггүй.
Швейцарийн судлаачид туршиж үзэхээр шийджээ шингэнийг болор өөрөө дамжуулж . Тэд чип болон хөргөлтийн системийг нэг нэгж болгон зохион бүтээсэн бөгөөд чип дээрх шингэний сувгийг чипний хамгийн халуун хэсгүүдийн ойролцоо байрлуулсан байна. Үр дүн нь үр ашигтай дулаан ялгаруулалтаар гүйцэтгэлийн гайхалтай өсөлт юм.
Чипээс дулааныг зайлуулахтай холбоотой асуудлын нэг хэсэг нь энэ нь ихэвчлэн хэд хэдэн үе шаттай байдаг: дулааныг чипээс чип савлагаа руу, дараа нь савлагаанаас халаагч руу, дараа нь агаарт (дулааны оо, уурын камер гэх мэт) дамжуулдаг. . мөн үйл явцад оролцож болно Цаашид). Нийтдээ энэ нь чипээс гаргаж авах дулааны хэмжээг хязгаарладаг. Энэ нь одоо ашиглагдаж байгаа шингэн хөргөлтийн системд бас хамаатай. Чипийг дулаан дамжуулагч шингэнд шууд байрлуулах боломжтой боловч сүүлийнх нь цахилгаан гүйдэл, электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй химийн урвалд орохгүй байх ёстой.
Чип дээрх шингэн хөргөлтийн хэд хэдэн үзүүлбэр аль хэдийн болсон. Ихэвчлэн бид шингэн дамжуулах суваг бүхий төхөөрөмжийг болор дээр нэгтгэж, шингэн нь өөрөө шахдаг системийн тухай ярьж байна. Энэ нь дулааныг чипээс үр дүнтэй арилгах боломжийг олгодог боловч эхний хэрэгжүүлэлт нь сувагт маш их даралттай байгааг харуулж байгаа бөгөөд ийм аргаар ус шахах нь процессороос хасагдсанаас илүү их энерги шаарддаг. Энэ нь системийн эрчим хүчний үр ашгийг бууруулж, чип дээр аюултай механик стресс үүсгэдэг.
Шинэ судалгаа нь чип дээрх хөргөлтийн системийн үр ашгийг дээшлүүлэх санааг боловсруулдаг. Уусмалын хувьд гурван хэмжээст хөргөлтийн системийг ашиглаж болно - суурилуулсан коллектор бүхий микро суваг (суулгасан олон талт микро суваг, EMMC). Тэдгээрийн дотор гурван хэмжээст шаталсан олон талт нь хөргөлтийн бодисыг түгээх хэд хэдэн порттой сувгийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Судлаачид EMMC-ийг чип дээр шууд нэгтгэх замаар цул нэгдсэн олон талт микро суваг (mMMC) бүтээжээ. Далд сувгууд нь чипийн идэвхтэй хэсгүүдийн дор шууд баригдсан бөгөөд хөргөлтийн шингэн нь дулааны эх үүсвэрийн доор шууд урсдаг. mMMC үүсгэхийн тулд эхлээд хагас дамжуулагч - галлийн нитрид (GaN) -аар бүрсэн цахиурын субстрат дээр сувгийн нарийн нүхийг сийлсэн; дараа нь изотроп хийтэй сийлбэр нь цахиур дахь цоорхойг шаардлагатай сувгийн өргөн хүртэл өргөжүүлэхэд ашиглагддаг; Үүний дараа суваг дээрх GaN давхаргын нүхийг зэсээр битүүмжилнэ. Чипийг GaN давхаргад үйлдвэрлэж болно. Энэ процесс нь коллектор болон төхөөрөмжийн хооронд холболтын системийг шаарддаггүй.
Эрдэмтэд хувьсах гүйдлийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргадаг цахилгаан эрчим хүчний электрон модулийг хэрэгжүүлжээ. Түүний тусламжтайгаар 1,7 кВт / см2-аас дээш дулааны урсгалыг зөвхөн 0,57 Вт / см2 шахах хүчийг ашиглан хөргөж болно. Нэмж дурдахад, систем нь өөрөө халаалтгүй тул хөргөлтгүй ижил төстэй төхөөрөмжөөс хамаагүй өндөр хувиргах үр ашгийг харуулдаг.
Гэсэн хэдий ч та нэгдсэн хөргөлтийн систем бүхий GaN-д суурилсан чипүүд удахгүй гарч ирнэ гэж найдаж болохгүй - системийн тогтвортой байдал, температурын хязгаарлалт гэх мэт хэд хэдэн үндсэн асуудлуудыг шийдвэрлэх шаардлагатай хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч энэ нь илүү гэрэл гэгээтэй, хүйтэн ирээдүй рүү чиглэсэн чухал алхам юм.
Эх сурвалж:
Эх сурвалж: 3dnews.ru