Сотрудники исследовательской лаборатории IBM совместно со специалистами берлинского института Фраунгофера продемонстрировали прототип с системой охлаждения, интегрированной в трехмерную структуру микросхемы. Иными словами, вода в прототипе проходит непосредственно между чипами, собранными в стек.
Такие сборки чипов являются перспективным способом повышения степени интеграции, идущим на смену более традиционному расположению кристаллов в одной плоскости. Напомним, о соответствующем прорыве в технологии производства полупроводниковых микросхем компания сообщила в апреле прошлого года.
При повышении степени интеграции остро встает проблема отвода тепла — по оценке IBM, новые микросхемы могут выделять до 1 кВт, что на порядок превосходит возможности отвода тепла через крышку корпуса, обычно имеющую площадь несколько квадратных сантиметров. Кроме того, каждый слой полупроводника внутри стека представляет собой препятствие для отвода тепла от других слоев.
Решение было найдено в интеграции каналов водяной системы охлаждения непосредственно в стек, как показано на первой иллюстрации. Прототип, показанный на второй иллюстрации, в котором использовалась структура из двух слоев полупроводника с многочисленными каналами между ними, подтвердил работоспособность идеи. Толщина «труб» при этом была равна 50 мкм, а эффективность теплооттвода каждого слоя в стеке площадью 4 кв.см составила 180 Вт/кв.см.
На доведение технологии до коммерческого применения, по оценке ученых, необходимо не менее пяти лет.
Источник: IBM