Innovasjon innen kjøleteknologi er den optimale løsningen for høyytelsesutvikling av elektroniske enheter
Ettersom brikker itererer mot høy tetthet, høy integrasjon og høy datakraft, øker deres kraft og effekttetthet konstant, og "høy termisk tetthet" har blitt en stor flaskehals i utviklingen av høyeffekts halvlederteknologi. Gitt den kontinuerlige økningen i brikkestrømforbruk, får væskekjølt kjøleteknologi økende oppmerksomhet. Men på grunn av høye kostnader og komplekse løsninger, er dagens vannkjølte panelteknologi fortsatt et stykke unna den ideelle varmeavledningsløsningen i bransjen.
I teorien, jo lavere temperatur på en brikke, jo lengre levetid, og jo mer stabil ytelse. Men for å oppnå lavere chiptemperaturer er kjølekostnadene som industrien må betale for høye, og balansepunktet for å forbedre ytelsen samtidig som kostnadene tas i betraktning er ennå ikke nådd. I denne forbindelse kan industrien ta i bruk ulike teknologikombinasjoner eller samarbeide for å utvikle relaterte produkter for ulike varmeavledningsmaterialer, teknologier og applikasjonsscenarier, for å utforske optimale løsninger under gjeldende kostnads-akseptable forhold.
Når strømforbruket når titalls eller hundrevis av watt, må et varmerør brukes for å eksportere varme fra brikken. Etter at varmen sprer seg til større varmeavledningsfinner, brukes en vifte til å blåse den, som involverer en kombinasjon av faseendringsvarmeabsorpsjon, varmeledning og varmekonveksjonsteknologi. Så langt har de aller fleste PC-er og servere tatt i bruk denne kombinasjonen av varmerør, finner og vifter. Men ettersom strømforbruket til CPUen gradvis når 300 watt, 500 watt eller til og med 800 watt. På den tiden ble den maksimale varmeavledningskapasiteten til varmerøret og viften brutt. På grunn av manglende evne til å tilpasse seg industriutvikling gjennom bruk av mange års varmerør og vifteløsninger, må væskekjølende varmeavledningsteknologier som vannkjølte paneler tas i bruk.
På grunn av den kontinuerlige økningen i strømforbruket til brikkene, får nye kjøleteknologier som flytende kjøleplater økende oppmerksomhet. Sammenlignet med vindkonveksjon av varmerør med finner og vifter, bruker den flytende kaldplaten en væskekonveksjonsmetode, som utfører varmeveksling gjennom væskestrøm med høyere hastighet og med høyere effektivitet. På grunn av de høye kostnadene og komplekse løsningene har væskekjølingsteknologien ennå ikke oppnådd en vekst i størrelsesorden. Imidlertid har det også blitt et must-have i noen høyeffektsapplikasjonsscenarier, siden det ikke finnes noen mer ideell løsning i bransjen.
Fra varmebrikken til enheten til sluttproduktet er det et kjølebehov på alle nivåer og koblinger, som involverer forskjellige støttematerialer, grensesnittmaterialer og underliggende materialer. Samtidig resulterer anvendelsen av ulike varmespredningsteknologier eller anvendelsesscenarier i ulike tekniske ruter og løsninger. Og dette vil garantert ha ulike potensielle utviklingsmuligheter og ulike teknologiske utfordringer.
Kjerneelementene i termisk kjøleteknologi inkluderer mengden varme som genereres av selve brikken, intensiteten av varmestrømmen per arealenhet, og avstanden og volumet som varme kan diffundere til. Vanligvis er varmespredning prosessen med å spre varmen fra en veldig høy varmeeffekt eller produksjonshotspot til et større rom. Denne varmeoverføringsprosessen er seriell, og enhver kobling i den kan bli en varmeflaskehals. Varmespredning er et trinnvis overføringssystem, for eksempel fra varmepunkt A til B, C til D til E, og deretter til F. Hvis overføringseffektiviteten mellom AB, BC eller CD er lav, kan sluttresultatet være at kjøleeffektiviteten fra A til F ikke er høy nok. Så hver kobling må kontinuerlig forbedre sin termiske evne for å unngå å bli en flaskehals på hele banen. For brikker og brikkemoduler med ultrahøy tetthet (MCMs), er det bundet til å utvikle den ultimate bærekraftige kjøleteknologiløsningen.
