Учёные продемонстрировали внутричиповое жидкостное охлаждение

Учёные из Технологического института Джорджии показали жидкостное охлаждение внутри микросхем

Каким бы хорошим не был термоинтерфейс на поверхности процессора, он всё равно ухудшает теплообмен между кристаллом и радиатором. Как ни крути — это ещё одно промежуточное звено со своим тепловым сопротивлением. Разработчики давно ищут возможность устранить термоинтерфейс, а заодно и массивные радиаторы воздушного охлаждения. Электроника уплотняется настолько стремительно, что необходимы какие-то новые способы отвода тепла от кристаллов, вместо простого обдува вентиляторами или наличия больших радиаторов пассивного охлаждения.

Одним из таких способов считается отбор тепла с помощью протока жидкости через сотни и тысячи микроканалов в толще микросхемы. Дальше всех по этому пути продвинулась компания IBM. Во всяком случае, за последние 15 лет инженеры IBM не раз демонстрировали работу внутричиповых систем жидкостного охлаждения. В одном случае предлагалась даже «электронная кровь», которая могла питать микросхемы за счёт использования для охлаждения токопроводящего хладагента. Но не только IBM сильна подобными изысканиями. В рамках одного из проектов DARPA над интеграцией жидкостного охлаждения в микросхемы работает группа Технологического института Джорджии.

На днях на конференции IEEE Custom Integrated Circuits Conference 2015 разработчики института показали в работе самостоятельно модифицированную 28-нм серийную ПЛИС матрицу компании Altera. С матрицы была снята теплораспределительная крышка и удалён термоинтерфейс. Затем в толще кремниевой подложки матрицы — на той стороне, на которой нет контактов — были протравлены каналы диаметром около 100 микрон и сделаны выходы под фитинги. В итоге получилась конструкция, охлаждать которую можно было простой деионизированной водой.

В ходе эксперимента разработчики показали, что подобная система внутричипового охлаждения позволяет снизить нагрев микросхемы на 60 % по сравнению с обычным воздушным охлаждением. Модифицированная матрица охлаждалась током воды температурой 20 градусов по Цельсию со скоростью 147 миллилитров в минуту. Температура кристалла при этом оставалась менее 24 градусов. Аналогичная матрица без модификации и с активным воздушным охлаждением нагревалась до 60 градусов. Разница впечатляющая. Она наглядно доказывает, что рано или поздно внутричиповое охлаждение жидкостью станет реальностью.

Источник: 3DNews.ru

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *