solució de refrigeració líquida per a Xip
La creixent densitat de transistors redueix el consum d'energia del xip, però l'alta densitat de transistors farà que la calor sigui més concentrada i el problema de la dissipació de calor no es pot ignorar. La dissipació de calor dels xips d'alt rendiment sempre ha afectat tothom, incloses les empreses. A més de la combinació tradicional de refrigeració per aire i aire condicionat, la refrigeració líquida també és una opció molt eficient. No obstant això, l'aire condicionat i la refrigeració d'aire comportaran un gran consum d'energia. Microsoft va optar per posar el servidor del centre de dades al mar per millorar l'eficiència de la dissipació de calor.
La dificultat d'instal·lar refrigeració líquida al xip és integrar el canal de líquid directament en el disseny del xip. Els investigadors creuen que la solució futura és deixar fluir l'aigua entre circuits sandvitx. Encara que sembli senzill, és molt difícil d'operar a la pràctica. Actualment, la immersió en líquid no conductor per a la dissipació de calor és molt útil per a xips que utilitzen tecnologia d'apilament, però utilitzar aquesta tecnologia en xips tradicionals serà molt car i difícil d'aconseguir una producció en massa.
El TSMC va proposar tres canals de silici diferents i va realitzar proves de simulació rellevants. En el primer mètode de refrigeració directa per aigua, l'aigua tindrà el seu propi canal de circulació i es gravarà directament al xip; El segon és que el canal d'aigua està gravat a la capa de silici a la part superior del xip, i la capa de bou de material d'interfície tèrmica (TIM) (fusió d'òxid de silici) s'utilitza per transferir calor del xip a la capa de refrigeració d'aigua; L'últim és substituir la capa de material de la interfície tèrmica per metall líquid senzill i barat. Pel que fa a l'efecte, el primer mètode és el millor i el segon mètode és el segon.
La refrigeració líquida de xip és una direcció important per resoldre la dissipació de calor dels semiconductors en el futur. Al cap i a la fi, els transistors de densitat més alta i la tecnologia d'embalatge 3D en el futur faran que la calor del xip sigui pla a tridimensional, cosa que no només farà que la calor sigui més concentrada, sinó que l'apilament multicapa farà que la transferència de calor sigui més difícil. Davant dels problemes de dissipació de calor cada cop més concentrats, la refrigeració d'aigua i l'esquema de dissipació de calor poden ser una bona manera de resoldre el problema dels problemes tèrmics dels xips.
