Исследователи предложили схему охлаждения кристалла процессора изнутри

Прямое охлаждение чипа процессора показало свою высокую эффективность в исследовании специалистов Швейцарской высшей технической школы Цюриха, сообщает 10 сентября IT-ресурс hardwareLUXX.

Ресурс напоминает, что существует множество типов охлаждения чипа, включая водное и воздушное. Большая плотность микросхем в современных решениях не всегда позволяет качественно отводить тепло привычными способами.

Решением данной проблемы стала схема, где охлаждающие каналы находятся непосредственно в микросхеме, а теплоноситель в канале отводит тепло чипа изнутри. Данная схема при своей эффективности имеет немало подводных камней.

Первым стали материалы, из которых изготавливается тепловой канал в микросхеме, поскольку техпроцесс в современных чипах доходит уже до 3-5 нанометров.

Для создания миниатюрных каналов используется слой нитрида галлия (GaN), который располагается на кремниевой подложке. На данном слое создаются каналы, которые уходят и на слой кремниевого кристалла. Затем используется травление только кремниевой подложки, расширяющие данные каналы. Исходные каналы в слое GaN заполняются медью. Под канальцами проделываются несколько дополнительных каналов, по которым внутрь поступает теплоноситель, который после того, как заберет тепло микросхемы, выходит наружу.

Ученые смогли разработать структуру, которая отводит 1700 Вт с квадратного сантиметра, а сам кристалл при этом охлаждается до 60 °C.

На данный момент схема отработана только для тестовой модели, которая не выполняла роль центрального процессора или графического чипа. Ресурс отмечает, что путь от данной модели до реальных продуктов с внутренним охлаждением предстоит еще долгий.