EN
Naujausios vertikalaus 3D integruotų grandynų stakdymo inovacijos sukėlė rimtų šilumos problemų 3D integruotuose grandynuose. Tradiciniai oro ar skystojo aušinimo metodai yra nepakankami. Mikroskysčių aušinimas įtraukia miniatiūrinius aušinimo kanalus į silicio tarpines arba pakuočių pagrindus, leisdamas aušinimo veiksmui vykti arti veikiančių tranzistorių. Tai pagerina šiluminę varžą apie 40 % lyginant su tradiciniais šilumos atsiskyrimo sprendimais. Dar ekstremesnis yra srauto poveikio (jet impingement) metodas. Šis metodas remiasi principu perduoti šilumą naudojant greitai judančius skysčių srautus, nukreiptus į atskirus mikroschemos karštus taškus, ypač tankioje loginėje ar įvesties/išvesties mikroschemoje. Šis metodas gali pašalinti šilumą su intensyvumu virš 300 vatų kvadratiniame centimetre. Taikant šiuos aušinimo metodus sudėtingiausiems 2,5D ir 3D mikroschemų paketais, minėti aušinimo metodai sumažina temperatūros sąlygotų mechaninių apkrovų poveikį ir neleidžia sluoksniams atsiskirti naujausiuose pakavimo metodų – pvz., išplėstinio (fan-out) ir hibridinio sujungimo – atveju.
Dviejų fazių skystojo aušinimo sistema leidžia šalinti šilumos srautus, viršijančius 500 W/cm².
Aušinimo skystis Novec 649 arba FC-72 susidūręs su karštomis paviršiaus dalimis išgaruoja. Šio aušinimo skysčio didelė šilumos absorbcijos talpa viršija vienos fazės aušinimo metodų absorbcijos talpą. Šis aušinimo metodas įrodytas esąs geriausias šilumos srautams, viršijantiems 500 W/cm², kurių negali pasiekti įprasti laiduminiai ar konvekciniai aušinimo metodai. Praktikoje naudojant didelius 2 kW galios mikroschemas, garų fazės aušinimo sistemos palaiko aušinamų paviršių temperatūrą 85 °C, įskaitant dirbtinio intelekto procesorius superkompiuteriuose, kurie pasiekia eksaskalės našumą. Po to, kai aušinimo skystis sugeria šilumą, garų fazė teka į išorėje esantį šaltąjį lakštą arba į nedidelius kondensatoriaus kanalus. Tai uždaro šiluminę grandinę (ciklą). Dėl to šios aušinimo sistemos ypač naudingos už čipų aušinimui ir didelėms serverių stovų sistemoms, nes nebereikia papildyti aušinimo skysčio.
DUK
Kas yra mikroskysčių aušinimas ir srovės smūgio aušinimas?
Kol mikroskysčių aušinime naudojami maži kanalai silicio pagrinduose, kad būtų pasiektas efektyvesnis aušinimas, srovės smūgio aušinime naudojamos greitai judančios skysčio srovės, kurios krinta į konkrečius karštus taškus ant mikroschemų.
Kodėl dvifazis skystasis aušinimas yra tokio gero?
Dvifazis aušinimas gali pasiekti daugiau nei 500 vatų kvadratiniam centimetrui, kas žymiai viršija bet kurį iš įprastų metodų, nes jis aušinimo skysčius garina ties karštomis detalėmis.
Ar šiuos aušinimo metodus galima įdiegti didelėse masto programose?
Taip, mikroskysčių aušinimas ir dvifazis aušinimas labai tinka dideliems serverių stovams ir tiesioginiam mikroschemų aušinimui, ypač dirbtinio intelekto procesoriams ir superkompiuteriams.