flytende kjølende termisk løsning for Chip

Den økende transistortettheten reduserer strømforbruket til brikken, men den høye tettheten av transistorer vil gjøre varmen mer konsentrert, og problemet med varmespredning kan ikke ignoreres. Varmespredningen av høyytelsesbrikker har alltid plaget alle, inkludert bedrifter. I tillegg til den tradisjonelle kombinasjonen av luftkjøling pluss klimaanlegg, er væskekjøling også et svært effektivt valg. Imidlertid vil klimaanlegg og luftkjøling gi et stort energiforbruk. Microsoft valgte å sette datasenterserveren i sjøen for å forbedre effektiviteten av varmespredningen.

Vanskeligheten med å installere væskekjøling på brikken er å integrere væskekanalen direkte i utformingen av brikken. Forskere mener at den fremtidige løsningen er å la vann renne mellom sandwichkretser. Selv om det høres enkelt ut, er det svært vanskelig å betjene i praksis. For tiden er nedsenking i ikke-ledende væske for varmespredning svært nyttig for sjetonger som bruker stableteknologi, men bruk av denne teknologien i tradisjonelle sjetonger vil bli svært kostbart og vanskelig å oppnå masseproduksjon.

TSMC foreslo tre forskjellige silisiumkanaler og gjennomførte relevante simuleringstester. I den første direkte vannkjølingsmetoden vil vann ha sin egen sirkulasjonskanal og være direkte etset inn i brikken; Den andre er at vannkanalen er etset til silisiumlaget på toppen av brikken, og det termiske grensesnittmaterialet (TIM) laget av okse (silisiumoksidfusjon) brukes til å overføre varme fra brikken til vannkjølingslaget; Den siste er å erstatte det termiske grensesnittmateriallaget med enkelt og billig flytende metall. Når det gjelder effekt, er den første metoden den beste og den andre metoden den andre.

Chip væskekjøling er en viktig retning for å løse halvleder varmespredning i fremtiden. Tross alt vil transistorer med høyere tetthet og 3D Packaging Technology i fremtiden gjøre brikken varme fra plan til tredimensjonal, noe som ikke bare vil gjøre varmen mer konsentrert, men også flerlagsstabling vil gjøre varmeoverføringen vanskeligere. I møte med stadig mer konsentrerte varmespredningsproblemer, kan flisvannkjøling og varmespredningsplan være en god måte å løse problemet med termiske sponproblemer.