一组机械工程研究人员说,贴在微处理器上用于冷却的传统被动散热片已经不能很好地适应今天的高速计算和数据吞吐量,应该扔掉。
他们说,更好的选择是在实际处理器的微小通道中“冷却剂可以穿过的螺旋或迷宫”。纽约宾汉姆顿大学的助理教授Scott Schiffres说,这种技术可以极大地提高效率。在学校网站上的一篇文章中。这所学校已开发出这种冷却芯片的新方法。
Schiffres和参与这项研究的研究生Arad Azizi和Matthias A. Daeumer说,这项技术将使电子设备的温度降低18华氏度,数据中心的用电量可以减少5%。2020欧洲杯预赛
他们说,这项发明在制造过程中将微通道、类似3d打印的添加剂打印合金粘结在芯片硅上,而不是使用传统的粘在散热片上的方法。
目前,散热器通常由多个铜或铝翅片组成,并贴上热膏,将热量从芯片中传导出去。它们能够做到这一点,部分原因是它们的表面比芯片表面更大,而且它们使用了铝等导热材料。这样,芯片就可以运行得更快,而不会出现过热和故障。热量通常消散到周围的空气或水中。
该大学解释说:“为了散热片工作,它必须通过热接口材料(如热粘贴)连接到CPU或图形处理器上。”
问题是这种方法天生效率低下。粘接剂,热界面材料,虽然填补了散热片和芯片之间的微小缝隙(也阻止了散热片脱落),但不如完全无缝的东西好。到目前为止,这是不可能实现的——首先,散热器不会粘在一起,而且会引入间隙,从而中断热量的传递。
在芯片上打印冷却微通道
所述宾厄姆顿研究人员称,其添加剂的印刷技术,通过鲁棒的冷却机构直接键合到硅上,绕过任何接口来解决这个问题。“我们计划在芯片本身上打印的微通道,” Schiffres说。
他们使用一种比人的头发还要细1000倍的锡-银-钛合金来进行金属连接。熔化激光以亚毫秒的速度将散热通道直接印在硅上。因此,微处理器无需使用典型的两层热粘材料和所谓的“盖”——散热器和芯片之间的热扩散层。
他们说,这并不容易。金属和合金,总的来说,不粘