Chip uchun suyuq sovutish ularni eritmasi

Tranzistor zichligi ortib borishi chipning quvvat sarfini kamaytiradi, ammo tranzistorlarning yuqori zichligi issiqlikni yanada zichroq qiladi va issiqlik tarqalishi muammosini e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Yuqori samarali chiplarning issiqlik tarqalishi har doim hammani, shu jumladan korxonalarni ham qiynab kelgan. An'anaviy havo sovutish va konditsioner birikmasidan tashqari, suyuq sovutish ham juda samarali tanlovdir. Biroq, konditsioner va havoni sovutish katta energiya sarfini keltirib chiqaradi. Microsoft issiqlik tarqalishining samaradorligini oshirish uchun ma'lumotlar markazi serverini dengizga qo'yishni tanladi.

Chipga suyuq sovutishni o'rnatishning qiyinligi suyuqlik kanalini to'g'ridan-to'g'ri chipning dizayni bilan birlashtirishdir. Tadqiqotchilarning fikricha, kelajakdagi yechim sendvich zanjirlari orasidagi suv oqimiga ruxsat berishdir. Bu oddiy tuyulsa-da, amalda ishlash juda qiyin. Hozirgi vaqtda issiqlik tarqalishi uchun o'tkazmaydigan suyuqlikka botirish stacking texnologiyasidan foydalangan holda chiplar uchun juda foydali, ammo bu texnologiyani an'anaviy chiplarda ishlatish juda qimmatga tushadi va ommaviy ishlab chiqarishga erishish qiyin bo'ladi.

TSMC uch xil kremniy kanallarini taklif qildi va tegishli simulyatsiya testlarini o'tkazdi. Birinchi to'g'ridan-to'g'ri suvni sovutish usulida suv o'z aylanish kanaliga ega bo'ladi va to'g'ridan-to'g'ri chipga o'rnatiladi; Ikkinchisi, suv kanali chipning ustki qismidagi kremniy qatlamiga yopishtirilganligi va issiqlikni chipdan suv sovutish qatlamiga o'tkazish uchun ho'kizning termal interfeys materiali (TIM) qatlami (kremniy oksidi sintezi) ishlatiladi; Oxirgisi, termal interfeys materiallari qatlamini oddiy va arzon suyuq metall bilan almashtirishdir. Ta'sir nuqtai nazaridan, birinchi usul eng yaxshi, ikkinchi usul esa ikkinchi.

Chip suyuq sovutish kelajakda yarimo'tkazgich issiqlik tarqalishini hal qilish uchun muhim yo'nalish hisoblanadi. Axir, yuqori zichlikdagi tranzistorlar va 3D Packaging texnologiyasi kelajakda chipni tekislikdan uch o'lchamli issiqlikka aylantiradi, bu nafaqat issiqlikni yanada konsentratsiyalash, balki ko'p qatlamli stacking ham issiqlik uzatishni qiyinlashtiradi. Borgan sari konsentratsiyalangan issiqlik tarqalishi muammolari sharoitida chipli suvni sovutish va issiqlik tarqalish sxemasi chip termal muammolarini hal qilishning yaxshi usuli bo'lishi mumkin.