Nalika prosesor desktop munggaran peupeus 1 GHz, sakedapan sigana teu aya tempat pikeun angkat. Dina awalna, éta mungkin pikeun ngaronjatkeun frékuénsi alatan prosés téknis anyar, tapi kamajuan frékuénsi ahirna ngalambatkeun turun alatan tumuwuhna sarat pikeun ngaleupaskeun panas. Malah radiators masif jeung fans kadang teu boga waktu pikeun miceun panas tina chip pangkuatna.
Peneliti ti Swiss mutuskeun pikeun nyobaan ku ngalirkeun cairan ngaliwatan kristal sorangan. Aranjeunna ngarancang chip sareng sistem pendingin salaku unit tunggal, kalayan saluran cairan on-chip disimpen caket bagian anu paling panas tina chip. Hasilna nyaéta paningkatan anu pikaresepeun dina pagelaran kalayan dissipation panas anu efisien.
Bagian tina masalah ngaleupaskeun panas tina chip téh nya éta biasana ngalibatkeun sababaraha tahap: panas ditransferkeun tina chip kana bungkusan chip, lajeng tina bungkusan ka heatsink, lajeng ka hawa (témpél termal, kamar uap, jsb). . ogé tiasa kalibet dina prosés Salajengna). Dina total, ieu ngawatesan jumlah panas nu bisa dikaluarkeun tina chip. Ieu ogé leres pikeun sistem pendingin cair anu ayeuna dianggo. Ieu bakal mungkin pikeun nempatkeun chip langsung dina cairan thermally conductive, tapi dimungkinkeun teu kudu ngalirkeun listrik atawa asupkeun kana réaksi kimiawi jeung komponén éléktronik.
Geus aya sababaraha demonstrasi ngeunaan cooling cair on-chip. Biasana urang ngobrolkeun ngeunaan sistem dimana alat sareng sakumpulan saluran pikeun cairan dihijikeun kana kristal, sareng cairanana sorangan dipompa ngaliwatan éta. Hal ieu ngamungkinkeun panas éféktif dikaluarkeun tina chip, tapi palaksanaan awal némbongkeun yén aya loba tekanan dina saluran jeung ngompa cai ku cara ieu merlukeun loba énergi - leuwih ti anu dikaluarkeun tina processor. Ieu ngurangan efisiensi énergi sistem jeung salian nyiptakeun stress mékanis bahaya dina chip.
Panaliti anyar ngembangkeun ideu pikeun ningkatkeun efisiensi sistem cooling on-chip. Pikeun solusi, sistem cooling tilu diménsi tiasa dianggo - saluran mikro sareng kolektor anu diwangun (saluran mikro anu dipasang, EMMC). Di antarana, manifold hirarki tilu diménsi mangrupakeun komponén saluran nu boga sababaraha palabuhan pikeun sebaran coolant.
Para panalungtik ngembangkeun hiji monolithically terpadu manifold microchannel (mMMC) ku integral tina EMMC langsung kana chip. Saluran disumputkeun diwangun katuhu handapeun wewengkon aktip chip, sarta coolant ngalir langsung handapeun sumber panas. Pikeun nyieun mMMC, kahiji, slot sempit pikeun saluran anu etched dina substrat silikon coated ku semikonduktor-gallium nitride (GaN); lajeng etching kalawan gas isotropic dipaké pikeun widen sela dina silikon ka lebar channel diperlukeun; Saatos ieu, liang dina lapisan GaN dina saluran disegel ku tambaga. chip nu bisa dijieun dina lapisan GaN. Prosés ieu teu merlukeun sistem sambungan antara kolektor jeung alat.
Panaliti parantos ngalaksanakeun modul éléktronik kakuatan anu ngarobih arus bolak-balik ka arus searah. Kalayan bantosanana, aliran panas langkung ti 1,7 kW/cm2 tiasa di tiiskeun nganggo kakuatan pompa ngan ukur 0,57 W / cm2. Sajaba ti éta, sistem némbongkeun efisiensi konversi loba nu leuwih luhur ti alat uncooled sarupa alatan kurangna timer pemanasan.
Nanging, anjeun henteu kedah ngarep-ngarep penampilan chip dumasar GaN kalayan sistem pendinginan terpadu - sajumlah masalah dasar anu masih kedah direngsekeun, sapertos stabilitas sistem, wates suhu, sareng sajabana. Tapi, ieu mangrupikeun léngkah anu penting pikeun ka hareup anu langkung cerah sareng tiis.
sumber:
sumber: 3dnews.ru