Термално решење за хлађење чипа
Повећана густина транзистора смањује потрошњу енергије чипа, али велика густина транзистора ће учинити да топлота буде концентрисанија, а проблем дисипације топлоте се не може занемарити. Расипање топлоте чипова високих перформанси је увек мучило све, укључујући предузећа. Поред традиционалне комбинације ваздушног хлађења и климатизације, течно хлађење је такође веома ефикасан избор. Међутим, климатизација и хлађење ваздуха донеће огромну потрошњу енергије. Мицрософт је одлучио да сервер центра података стави у море како би побољшао ефикасност одвођења топлоте.
Тешкоћа инсталирања течног хлађења на чип је да се канал за течност интегрише директно у дизајн чипа. Истраживачи верују да је будуће решење пустити воду да тече између сендвич кола. Иако звучи једноставно, веома је тешко оперисати у пракси. Тренутно је урањање у непроводну течност за одвођење топлоте веома корисно за чипове који користе технологију слагања, али коришћење ове технологије у традиционалним чиповима ће постати веома скупо и тешко ће се постићи масовна производња.
ТСМЦ је предложио три различита силицијумска канала и спровео релевантне симулационе тестове. У првом методу директног воденог хлађења, вода ће имати сопствени канал за циркулацију и бити директно урезана у чип; Други је да је водени канал урезан у силицијумски слој на врху чипа, а слој топлотног интерфејс материјала (ТИМ) од вола (фузија силицијум оксида) се користи за пренос топлоте са чипа на слој воденог хлађења; Последњи је да се слој материјала термичког интерфејса замени једноставним и јефтиним течним металом. У погледу ефекта, први метод је најбољи, а други метод је други.
Течно хлађење чипа је важан правац за решавање расипање топлоте полупроводника у будућности. На крају крајева, транзистори веће густине и технологија 3Д паковања у будућности ће учинити да се чип загрева са равни на тродимензионалну, што не само да ће учинити топлоту концентрисанијим, већ ће и вишеслојно слагање отежати пренос топлоте. Суочени са све више концентрисаним проблемима расипање топлоте, хлађење воденим чипом и шема одвођења топлоте може бити добар начин да се реши проблем топлотних проблема чипа.
