EN
Pēdējās inovācijas vertikālajā 3D integrēto shēmu kārtošanā ir radījušas nopietnas siltuma problēmas 3D integrētajās shēmās. Tradicionālās gaisa dzesēšanas vai šķidruma dzesēšanas metodes ir nepietiekamas. Mikrošķidrumu dzesēšana iekļauj mikroskopiskas dzesēšanas kanālus silīcija starpniekplātnēs vai iepakojuma pamatnēs, ļaujot dzesēšanas darbībai notikt tuvu darbojošajiem tranzistoriem. Tas uzlabo siltumizturību aptuveni par 40 % salīdzinājumā ar tradicionālajām siltumatsvaidzētāju risinājumiem. Strūklas trieciena metode ir vēl ekstremālāka. Šī tehnika balstīta uz principu, ka siltumu pārvadā ātri kustīgi šķidruma straumes, kas tiek virzītas uz atsevišķiem karstajiem punktiem čipā, īpaši blīvajā loģikā vai ievades/izvades čipa daļās. Šī tehnika var noņemt siltumu ar ātrumu, kas pārsniedz 300 vatus kvadrātcentimetrā. Kad šīs dzesēšanas metodes tiek piemērotas sarežģītākajiem 2,5D un 3D čipu iepakojumiem, tās mazina temperatūras izraisīto mehānisko slodžu ietekmi un novērš slāņu atdalīšanos jaunākajās iepakošanas tehnoloģijās, piemēram, fan-out un hibrīdsavienojumā.
Divfāžu šķidruma dzesināšana nodrošina iespēju izkliedēt siltuma plūsmas, kas pārsniedz 500 W/cm².
Dzesēšanas šķidrums Novec 649 vai FC-72 tvaikojas, saskaroties ar karstām virsmām. Šī dzesētāja augstā siltuma absorbcijas spēja pārsniedz vienfāžu dzesināšanas metožu absorbcijas spēju. Šī dzesināšanas metode ir pierādījusi sevi kā visefektīvākā siltuma plūsmām, kas pārsniedz 500 W/cm², ko parastā vadītāja vai konvektīvā dzesināšana nevar sasniegt. Praksē lieliem 2 kW procesoriem tvaika fāzes dzesināšanas sistēmas uztur dzesināmo virsmu temperatūru 85 °C robežās, tostarp mākslīgā intelekta procesoriem superdatoros, kas sasniedz eksaskalas veiktspēju. Pēc tam, kad dzesēšanas šķidrumi ir absorbējuši siltumu, tvaika fāze plūst uz ārēji novietotu auksto plāksni vai uz kondensatora nelielām caurulēm. Tādējādi tiek noslēgts termiskais kontūrs (cilklis). Tas padara dzesināšanas sistēmas, īpaši aizprocesoru dzesināšanai un liela mēroga serveru rindām, ļoti priekšrocīgas, jo dzesētāja papildināšana nav nepieciešama.
BUJ
Kas ir mikrošķidrumu dzesēšana un strūklas trieciena dzesēšana?
Kamēr mikrošķidrumu dzesēšanā izmanto mazas kanāliņus silīcija pamatnes iekšienē, lai nodrošinātu efektīvāku dzesēšanu, strūklas trieciena dzesēšanā izmanto ātri kustīgas šķidruma strūklas, kas tiek virzītas uz konkrētām karstām vietām čipos.
Kas padara divfāžu šķidruma dzesēšanu tik efektīvu?
Divfāžu dzesēšana var pārsniegt 500 vatus uz kvadrātcentimetru, kas ir daudz vairāk nekā jebkura no parastajām metodēm, vienkārši tāpēc, ka dzesētājs tvaiko uz karstajām sastāvdaļām.
Vai šīs dzesēšanas metodes var izmantot lielā mērogā?
Jā, mikrošķidrumu dzesēšana un divfāžu dzesēšana ir ļoti piemērotas lieliem serveru rindiem un tiešai čipu dzesēšanai, īpaši AI procesoriem un superdatoriem.