Исследователи предлагают охлаждать полупроводниковые кристаллы изнутри

Наращивание вычислительной мощности микропроцессоров очень часто сопровождается ростом их тепловыделения, что ставит новые задачи перед разработчиками систем охлаждения. Американские учёные из Университета Пердью (Purdue University) на днях сообщили о завершении работы над новым способом охлаждения микрочипов, позволяющим отводить до 1 кВт тепловой мощности с кристалла площадью 1 см².

В отличие от традиционных систем охлаждения, отводящих тепло от поверхности полупроводниковых кристаллов, решение американских учёных подразумевает охлаждение микрочипов изнутри. Исследователи предлагают оснащать кремниевые чипы микроканалами, через которые после будет прокачиваться диэлектрический теплоноситель — эдакий водоблок, встроенный непосредственно в сам кристалл.

Спойлер

Охлаждение микрочипов изнутри

Охлаждение микрочипов изнутри

В первую очередь подобные системы охлаждения должны найти применение в многослойных системах-на-чипе, где увеличение числа слоёв традиционно сопровождалось необходимостью чётко контролировать их температуры, из-за невозможности отвести тепло изнутри такого «бутерброда».  В ходе исследования учёные оснастили подопытный микрочип массивами микроканалов шириной 10-15 микрон и длиной около 250 микрон, через которые прокачивался теплоноситель HFE-7100. Что важно, поскольку температура кипения данной жидкости относительно невысока, при нагреве внутри микроканала она обеспечивала эффективный отвод тепла по принципу испарительной камеры.

Следует отметить, что данное исследование было профинансировано Агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), из-за чего новая технология первое время будет применяться исключительно в военной вычислительной технике.

Нравится4
Комментарии (2)
B
i
u
Спойлер