Система жидкостного охлаждения с микроканалами спасет процессоры от перегрева

1174

В технологическом институте Джорджии (Georgia Institute of Technology) разработан новый метод жидкостного охлаждения. Он построен на использовании микроскопических каналов в тыльной части высокопроизводительных микросхем. Метод поможет увеличить плотность размещения элементов, улучшить контроль температурного режима и повысить надежность приборов.

В основе технологии лежит интеграция в подложку микросхемы полимерных каналов. Интеграция выполняется в ходе автоматизированного производственного процесса. Применяемая низкотемпературная технология совместима с привычным процессом производства микроэлектронных приборов и обеспечивает формирование микроканалов системы охлаждения без ущерба для электронной части изделия.

Преимущества новой системы охлаждения очевидны: устраняется самое узкое место — плохой тепловой контакт между системой охлаждения и микросхемой. По сути дела, жидкость течет внутри микросхемы. Как сообщается, система совместима с существующими корпусами чипов.

Между тем, по мере повышения мощности интегральных микросхем, проблема эффективного охлаждения встает в полный рост. Обычные методы охлаждения, эффективность которых зависит от свойств радиатора и качества теплового контакта между ним и микросхемой, не вполне могут удовлетворить потребности даже современных систем, что уж говорить о будущих. Критическим порогом для них может стать внедрение трехмерных многокристальных модулей, в которых особенно высока плотность рассеиваемой мощности (количества тепла, выделяемого на единицу объема).

В настоящее время несколько систем жидкостного охлаждения уже находятся на этапе промышленного внедрения или в исследовательской стадии, но жидкость в этих проектах подается либо через отдельные модули охлаждения, прикрепленные к интегральным схемам извне, либо по каналам, прикрепленным к подложке с использованием высокотемпературных методов. Оба подхода имеют недостатки. В первом случае — это относительно невысокая эффективность, а во втором — риск повреждения микросхемы в процессе прикрепления каналов, который происходит при высокой температуре.

Новый подход обеспечивает простое изготовление каналов непосредственно в интегральных схемах, используя процесс, совместимый с технологией CMOS, при температуре ниже +260ºC.

В ходе работы, в дополнение к охлаждающим каналам в микросхемах, исследователи также формировали отверстия, которыми система чипа подключается к отверстиям каналов, внедренных в печатную плату. Было показано, что такое подключение возможно с использованием существующего автоматизированного процесса, известного под названием "крепление методом перевёрнутого кристалла" (flip-chip bonding).

В качестве хладагента в системе может применяться деионизированная вода. Автономные системы охлаждения могли бы использовать для перекачки хладагента микроскопические помпы размером около сантиметра, а для более сложного оборудования могли бы быть задействованы централизованные системы циркуляции. Микроканалы рассчитаны на давление около двух атмосфер (приблизительно такое давление имеет воздух в шинах легкового автомобиля).

Расчеты показывают, что система в состоянии отвести около 100 Вт энергии с одного квадратного сантиметра поверхности. Эта величина зависит от скорости потока хладагента и его давления. Кроме того, чем меньше диаметр микроканалов, тем более эффективным будет теплообмен.

Поскольку стоимость системы пока высока, ожидается, что сначала технология найдет применение в мощных процессорах. Для практической реализации необходимы дополнительные усилия: пока исследователям удалось обеспечить безотказную циркуляцию хладагента в течение нескольких часов.

Источник: Georgia Institute of Technology

22 июня 2005

22:29

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Видеокарта Radeon Vega 64 Liquid Cooled Edition оснащена ЖСО Cooler Master, благодаря которой температура GPU составляет 53 градуса: Radeon Vega 64 Liquid Cooled Edition разобрали и запечатлели внутреннее строение5

Процессоры Ryzen Threadripper 1950X и Core i9-7960X установили несколько рекордов: CPU Core i9-7960X установил два мировых рекорда3

3D-карта Asus Radeon RX Vega 64 Strix в сравнении с референсом работает на больших частотах, но с большим потреблением энергии: Появились тесты Asus Radeon RX Vega 64 Strix9

Apple может стать первой компанией, чьи умные часы массово будут использоваться в медицинских целях: Apple ведёт переговоры с Aetna45

Наушники Apple EarPods и AirPods будут лучше держаться в ушной раковине с аксессуаром Dodocool: Цена набора в данный момент составляет 10 долларов14

Смартфон Doogee BL7000 получил три датчика изображения Samsung ISOCELL и аккумулятор емкостью 7060 мА•ч: На стадии предзаказа смартфон предлагается по цене 160 долларов11

Анонс камеры Nikon D850 ожидается 24 августа: Поставки Nikon D850 могут начаться уже в середине сентября9

Смартфон Samsung Galaxy Note8 «засветился» на сайте производителя: Кроме того, опубликовано два видеоролика с участием Samsung Galaxy Note8

Компания Mercedes-Benz показала роскошный электромобиль Vision Mercedes-Maybach 6 Cabriolet : Запас хода Vision Mercedes-Maybach 6 Cabriolet — 500 км37

Apple продолжает активно расширять офисное пространство, еще не закончив штаб-квартиру Apple Park: С 1998 года штат Apple увеличился на 1500%12

Cмартфон Xiaomi Mi Mix 2 сможет распознавать пользователей по лицам: Анонс Xiaomi Mi Mix 2 ожидается в сентябре3

Передняя панель компьютерного корпуса Sharkoon TG5 изготовлена из закаленного стекла: Корпус Sharkoon TG5 рассчитан на системные платы типоразмера ATX1

IP-ядро процессора изображения Pinnacle Denali-MC поддерживает HDR: К достоинствам Denali-MC разработчик относит 16-битное представление данных

Ассортимент EK Water Blocks пополнил водоблок EK-FB GA X299 Gaming RGB Monoblock: Водоблок EK-FB GA X299 Gaming RGB Monoblock стоит 120 евро

Точка доступа EnGenius EAP2200 соответствует спецификации 802.11ac Wave 2: Продажи EAP2200 уже начались по цене $2393

ВИКТОРИНА ASUSTOR

Процессор с какой архитектурой установлен в ASUSTOR AS6302T, благодаря которому производительно выросла на 30% по сравнению с прошлым поколением?
1318

iXBT TV

  • Обзор легкой, компактной и дешевой мясорубки Kitfort KT-2101 Carnivora

  • Обзор беззеркальной фотокамеры Fujifilm X-T20

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора BenQ W11000 с эмуляцией разрешения 4К

  • AMD Ryzen Threadripper 1920Х и 1950X — тестирование 12-ядерного и 16-ядерного процессоров

  • Обзор мини-ПК ECS Liva Z на базе процессора Apollo Lake

  • Самый лучший процессор, неудачи Microsoft, гибкие наушники Samsung

  • Обзор цветного МФУ Xerox VersaLink C405 для малых и средних офисов

  • Обзор умного чайника Redmond SkyKettle RK-G200S с подсветкой и нагревом воды до нужной температуры

  • Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы

  • 3D-карты AMD Radeon RX Vega, цены, спецификации, смартфон Meizu Pro 7

  • Обзор лазерного цветного МФУ Canon imageRunner Advance C3520i, младшего в новой линейке

  • Обзор робота-пылесоса iBoto Aqua V710 с функцией влажной уборки

1212

Календарь

июнь
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать