Meta l-proċessuri tad-desktop kissru l-ewwel 1 GHz, għal xi żmien deher li ma kien hemm imkien fejn imorru. Għall-ewwel, kien possibbli li tiżdied il-frekwenza minħabba proċessi tekniċi ġodda, iżda l-progress tal-frekwenzi eventwalment naqas minħabba rekwiżiti dejjem jikbru għat-tneħħija tas-sħana. Anke radjaturi u fannijiet massivi kultant ma jkollhomx ħin biex ineħħu s-sħana miċ-ċipep l-aktar qawwija.
Riċerkaturi mill-Isvizzera ddeċidew li jippruvaw billi tgħaddi likwidu mill-kristall innifsu. Huma ddisinjaw iċ-ċippa u s-sistema tat-tkessiħ bħala unità waħda, b'kanali tal-fluwidu fuq iċ-ċippa mqiegħda ħdejn l-aktar partijiet sħan taċ-ċippa. Ir-riżultat huwa żieda impressjonanti fil-prestazzjoni b'dissipazzjoni effiċjenti tas-sħana.
Parti mill-problema bit-tneħħija tas-sħana minn ċippa hija li normalment tinvolvi diversi stadji: is-sħana tiġi trasferita miċ-ċippa għall-ippakkjar taċ-ċippa, imbagħad mill-imballaġġ għas-sink tas-sħana, u mbagħad għall-arja (pejst termali, kmamar tal-fwar, eċċ. . jistgħu wkoll ikunu involuti fil-proċess Aktar). B'kollox, dan jillimita l-ammont ta 'sħana li jista' jitneħħa miċ-ċippa. Dan jgħodd ukoll għas-sistemi tat-tkessiħ likwidu li qed jintużaw bħalissa. Ikun possibbli li ċ-ċippa titqiegħed direttament f'likwidu konduttiv termalment, iżda dan tal-aħħar m'għandux imexxi l-elettriku jew jidħol f'reazzjonijiet kimiċi b'komponenti elettroniċi.
Diġà kien hemm diversi dimostrazzjonijiet ta 'tkessiħ likwidu fuq iċ-ċippa. Normalment qed nitkellmu dwar sistema li fiha apparat b'sett ta 'kanali għal-likwidu jiġi mdewweb fuq kristall, u l-likwidu innifsu jiġi ppumpjat minnu. Dan jippermetti li s-sħana titneħħa b'mod effettiv miċ-ċippa, iżda l-implimentazzjonijiet inizjali wrew li hemm ħafna pressjoni fil-kanali u l-ippumpjar tal-ilma b'dan il-mod jeħtieġ ħafna enerġija - aktar milli titneħħa mill-proċessur. Dan inaqqas l-effiċjenza enerġetika tas-sistema u barra minn hekk joħloq stress mekkaniku perikoluż fuq iċ-ċippa.
Riċerka ġdida tiżviluppa ideat għat-titjib tal-effiċjenza tas-sistemi tat-tkessiħ fuq iċ-ċippa. Għal soluzzjoni, jistgħu jintużaw sistemi ta 'tkessiħ tridimensjonali - mikrokanali b'kollettur inkorporat (mikrokanali tal-manifold inkorporati, EMMC). Fihom, manifold ġerarkiku tridimensjonali huwa komponent ta 'kanal li għandu diversi portijiet għad-distribuzzjoni tal-likwidu li jkessaħ.
Ir-riċerkaturi żviluppaw mikrokanal tal-manifold monolitikament integrat (mMMC) billi jintegraw EMMC direttament fuq iċ-ċippa. Il-kanali moħbija huma mibnija eżatt taħt iż-żoni attivi taċ-ċippa, u l-likwidu li jkessaħ jgħaddi direttament taħt is-sorsi tas-sħana. Biex toħloq mMMC, l-ewwel, slots dojoq għall-kanali huma nċiżi fuq sottostrat tas-silikon miksi b'nitrur tal-gallju semikonduttur (GaN); imbagħad inċiżjoni b'gass iżotropiku tintuża biex iwessgħu l-lakuni fis-silikon għall-wisa 'tal-kanal meħtieġ; Wara dan, it-toqob fis-saff GaN fuq il-kanali huma ssiġillati bir-ram. Iċ-ċippa tista 'tiġi mmanifatturata f'saff GaN. Dan il-proċess ma jeħtieġx sistema ta 'konnessjoni bejn il-kollettur u l-apparat.
Ir-riċerkaturi implimentaw modulu elettroniku tal-qawwa li jikkonverti kurrent alternanti għal kurrent dirett. Bl-għajnuna tagħha, il-flussi tas-sħana ta 'aktar minn 1,7 kW/cm2 jistgħu jitkessħu bl-użu ta' qawwa tal-ippumpjar ta '0,57 W/cm2 biss. Barra minn hekk, is-sistema turi effiċjenza ta 'konverżjoni ferm ogħla minn apparat simili mhux imkessaħ minħabba n-nuqqas ta' awto-tisħin.
Madankollu, m'għandekx tistenna d-dehra imminenti ta 'ċipep ibbażati fuq GaN b'sistema ta' tkessiħ integrata - għadd ta 'kwistjonijiet fundamentali għad iridu jiġu solvuti, bħall-istabbiltà tas-sistema, limiti tat-temperatura, eċċ. U madankollu, dan huwa pass sinifikanti 'l quddiem lejn futur isbaħ u kiesaħ.
Sorsi:
Sors: 3dnews.ru