Tysk forskning skaber chips med indbygget vandkøling i silicium-lag
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Tysk forskning skaber chips med indbygget vandkøling i silicium-lag

Med køling via mikrokanaler i selve chippen kan varmen ledes bort og ydelsen øges. Illustration: IBM

Forskere fra det kendte tyske Fraunhofer-institut har udviklet en ny, effektiv kølemetode til chips, som giver mulighed for at sparke ydelsen i vejret. Metoden går ud på af integrere såkaldte mikrokanaler i siliciumlaget og køle chippen indefra ved hjælp af vand.

Denne opfindelse kan ifølge forskerne give væsentlige løft i ydelsen på integrerede kredsløb.

»Indtil nu har køleelementerne ikke været særlig tæt på computerkernerne, hvilket indebærer at de fleste kølere udfører deres arbejde ovenfra. Jo tættere man kommer på varmekilden, des bedre kan temperaturen begrænses eller outputtet øges. Specielt i forbindelse med high performance computing øges datamængderne fortløbende. Derfor er det vigtigt at have effektiv køling, som kan give højere clock-frekvens. Med dette nye kølesystem kan ydelsen øges væsentligt,« udtaler projektleder Hermann Oppermann fra Fraunhofer IZM til Eenews Europe.

Med dagens teknologi benyttes køleelementer og blæsere til at undgå overophedning af integrerede kredse.

De tyske forskere har haft held med at skabe mikrokanaler i siliciumlaget, hvor en kølevæske – i dette tilfælde vand – ledes igennem for at optage kredsens overskydende varme. Mikrokanalerne er hermetisk forseglet i den såkaldte silicium-interposer, som befinder sig mellem processor og printkort.

Mikrokanalerne krydser hinanden, så kølevæsken kan cirkuleres i chippen. Udfordringen for forskerne bestod ikke blot i at integrere de små kanaler på interposeren, men også at hermetisk forsegle kanalerne og på denne måde afskærme dem fra lederne i chippen. Løsningen var at skabe interposeren ud fra to silicium-plader. Køle-kanaler går både i det vandrette og lodrette plan, og kontakterne mellem chip og printkort er ekstra-godt forseglet.

Forskerne har også integreret passive komponenter til regulering af spænding samt optiske komponenter til kommunikation i chippen.

»Ved at kombinere interposer, køling, spændingsregulatorer og teknologi til optisk forbindelse, har vi opnået et nyt niveau af integration, som giver mulighed for mindre kredsløb med mere kraft. Det er en vigtig udvikling, da vi kan opnå højere clock-frekvens på samme størrelse.«

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg foreslog i slutningen af halvfemserne at de gale overklokkere skulle koge kølemiddel direkte på overfladen af chippen.Isobutan.Propan.Freon 12 etc er ikke ledende og kan leveres overordentligt rene.Destilleret faktisk.
De varmeste steder køles mest.
Whats not to like?

  • 2
  • 2

Og ulemper, olie har lavere densitet, varmeledningsevne og Cp værdi og dermed lavere varmeovergangstal. Desuden har olie en højere viskositet hvilket giver højere tryktab. Eneste olie der måske kunne komme i betragtning er lav viskøs silikone olie. Glykoler eller blandinger af glykoler og vand ville være en bedre løsning.

  • 2
  • 0

Isobutan.Propan.Freon 12 etc er ikke ledende...

Det er en rigtig dum idé. Den manglende ledningsevne vil tage livet af chippen i løbet af få minutter. Et flow af ikke ledende væske vil bygge enorme mængder af statisk elektricitet op på overfladen af chippen. Denne ladning vil sætte sig på de lavt doterede (ikke ledende) dele af chippen, og vil udlades til de ledende dele som gnister. Det dør chippen af, og i værste fald antændes kølemidlet.

Man har samme problem når f.eks. en tankbil pumper benzin (som også er kraftigt isolerende) over på tankene i en tankstation. Hele tankbilen tøjres med en kraftig jordforbindelse inden den begynder at pumpe.

  • 2
  • 0

Er det noget i regningen af det her du har i tankerne

https://www.3m.com/3M/en_US/novec-us/appli...

Det er det faktisk.Det er godt det er mere end 17 år siden jeg promoverede, men ikke patenterede det.Det ,der er vist ,er en heat pipe .Jeg foreslog at samle dampene sammen og føre dem ud til en fælles kondensator.Flowhastigheden på den indkommende vædske er nul og nix og den statiske elektricitet er ringe ,føres med dråber og bobler til låg og jordes.Det kan desuden ikke tænde da der ingen ilt er ,tror jeg nok.

  • 0
  • 0

Du ved godt at integrerede kredsløb er passiveret med f.eks, oxid eller polyimid? Så vidt vides medvirker de i hvert fald ikke til statisk opladning. Hvis det endelig er et problem kan man jo altid gøre materialerne eller kølemidlet svagt ledende.

At hælde ledende eller svagt ledende væske på en chip vil heller ikke virke, da det godt nok vil fjerne statisk elektricitet, men samtidig vil ændre hele chippens dynamiske egenskaber via sin elektrolytiske påvirkning. Så det er ikke nogen løsning. Passiveringslaget omfatter ikke pads og bonds, så det hjælper heller ikke.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten