> > > > Imec установила водяное охлаждение напрямую в кремниевый чип

Imec установила водяное охлаждение напрямую в кремниевый чип

Опубликовано:

imec-mikrokanaeleРазличные компании время от времени поднимают тему новых способов охлаждения, подразумевающих интеграцию кулера напрямую в чип вместо установки радиатора "над чипом". Например, жидкость может протекать через микро-канальцы на самом чипе. Однако до сих пор подобным технологиям так и не удавалось покинуть стены исследовательских лабораторий.

В конце февраля на конференции Embedded World Conference 2019 бельгийская компания imec представила кремниевый жидкостный кулер с микро-канальцами, способный отводить значительное количество выделяющегося тепла. Особой функцией разработки imec является низкое тепловое сопротивление от 0,34 K/Вт до 0,28 K/Вт. Данный уровень можно назвать рекордным в мире. При этом мощность насоса составляет всего 2 Вт.

Использование в качестве материала кремния должно дать несколько преимуществ. В частности, упростить процесс производства. Кроме того, возможна прямая интеграция кулера в чип. Канальцы имеют ширину 32 мкм, глубина может быть до 260 мкм. Что позволяет отводить до 600 Вт/см².

С производительностью охлаждения 600 Вт/см² подобный кулер вполне может охлаждать современные high-end чипы. Тем более плотность энергопотребления чипов продолжает увеличиваться. NVIDIA GV100 потребляет 450 Вт мощности при площади 815 мм². Особенно хорошо видна подобная тенденция на чипах для дата-центров. Здесь вполне можно встретить и несколько сотен ватт.

На данный момент микро-канальцы производятся отдельно от чипа и накладываются на последний лишь позднее. Используется интерфейс Cu/Sn-Au, благодаря которому imec заявляет об идеальной передаче тепла. Конечно, было бы куда удобнее располагать микро-канальцы напрямую в слое чипа.

"Imec’s microfluidic heat sink realized on a Si platform is a best-in-class technology demonstrating the lowest thermal resistance allowing a power dissipation of over 600W/cm2 in a very small form factor. It allows for an increase in heat flux by two orders of magnitude compared to classical metal heat sinks," сказал Филипп Суссан из imec. "Imec is working towards developing a next generation of this chip cooling solution, directly integrating the heat sinks and the IC at wafer scale, aiming at an additional cost of one USD."

Подобные способы охлаждения обеспечивают не только большую эффективность отведения тепла по сравнению с существующими методами, но и решают еще одну проблему.

Почти все производители чипов работают над продуктами, содержащими разные компоненты в разных слоях. То есть чипы больше не располагаются рядом друг с другом, а устанавливаются друг на друга, как в бутерброде. TSMC планирует устанавливать несколько кремниевых слоев друг на друга. Intel также работает над 3D-чипами под названием Foveros. Первый подобный дизайн должен выйти в виде процессора Lakefield уже в этом году. Впрочем, Intel здесь говорит об очень маленькой и экономичной SoC - с размерами всего 12 x 12 x 1 мм она будет потреблять всего 2 мВт в режиме бездействия.

Но если подобным способом, друг на друга, будут устанавливаться компоненты с высоким уровнем энергопотребления, то без мощной системы охлаждения не обойтись. И здесь на помощь может прийти решение imec. Впрочем, кроме установки микро-канальцев напрямую на чип, придется решать и другие проблемы. Для жидкостного охлаждения требуется помпа и теплообменник. Так что пройдет еще несколько лет, прежде чем подобные концепции охлаждения будут реализованы напрямую на чипе.

Социальные сети

Ваш рейтинг

Ø Рейтинг: 0

Теги

комментарии (1)

#1
Registriert seit: 07.09.2018

Новичок
Beiträge: 36
ахах ржалниможал с 1 апреля
Войдите, чтобы оставить комментарий