[情報] 台積電要將「水冷系統」整合到晶片上?
散熱一直是晶片的頭號問題,隨著算力提升,晶片產生的熱能也愈來愈高。對此,台積電近期在 VLSI 研討會上發表「水冷晶片」的研究,提供散熱問題的解決方案。
台積電將水冷系統整合至晶片,直接降溫
關於晶片散熱,常見的做法是在晶片上塗導熱矽脂,將熱量傳到散熱器底部,導熱管、水冷管再將熱量導到鰭片,最後風扇將鰭片的熱量吹走,完成散熱。但部分晶片頂部有用於保護的金屬蓋,下面才是晶片核心,因此晶片必須透過內部的導熱材料,先將熱量傳到金屬蓋,再透過晶片外的導熱矽脂帶走熱量。至於沒有金屬蓋的晶片(例如筆電 CPU),頂部也會有矽材料,它的功用是保護電路結構,但也阻絕了散熱。
隨著電晶體密度提升,產生的熱量也愈來愈多,因此台積電將水冷系統整合在晶片中,讓水直接從晶片內帶走熱量。台積電測試了三種水冷設計,一種是 DWC(直接水冷),直接在晶片表面的矽蝕刻凹槽,讓導熱液體流動並帶走熱量;另一種是在晶片頂部添加蝕刻水路的矽材料結構。由於需要使用導熱材質來接合這兩層結構,而根據導熱材質的不同,就衍伸出 OX TIM(矽氧體導熱材質)與 LMT(液態金屬導熱材質)兩種方案。
根據台積電的研究,DWC 的散熱效果最好,能帶走 2.6 kW 的熱量,產生攝氏 63 度的溫差;OX TIM 效果其次,帶走 2.3 kW 的熱量,溫差為攝氏 83 度;LMT 效果最差,僅帶走 1.8 kW 的熱量,溫差為攝氏 75 度。
趨勢:軟體以性能為重,加劇晶片的能量消耗
以原理來說,台積電的水冷晶片與傳統方法相同,都是藉由導熱來散熱。但是透過將水冷系統整合至晶片的方式,可以讓散熱介質更接近熱源,提升散熱的效能。
之所以需要提升晶片散熱能力,除了電晶體密度提升等硬體升級外,軟體設計思維轉變也是重要因素。在 2000 年代以前,軟體大多會選擇犧牲運作速度,來降低對硬體的資源消耗。但從 Windows Vista 後,軟體開始強調運作速度,並將硬體性能運用到極限。例如 Google Chrome,它經常佔據大量的 CPU 與記憶體資源;或者是 Microsoft Office,它會使用 GPU 來加速運行,以確保操作的流暢度。
因此,在晶片算力與軟體運作性能的提升下,晶片的功耗愈來愈高,自然需要更優秀的散熱方案。透過將水冷系統整合至晶片的方式,台積電期望提升晶片的散熱能力,以確保運作順暢,滿足使用者的需求,實現更高效能的運算。
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這不是要為2.5d鋪路?
感覺水管很難接出來卻不漏水阿
期待
晶片本身就設計管道的話,漏水不漏
不影響
因為管線如果打到晶片內部和在外面
內建均溫板或導熱管的概念?
散熱效率差的太多太多了
裡面的散熱用液體應該是利用熱導管
往外排,所以也沒有內部爆開的
可以想成直接插到晶片層的塔散w
2.6KW也太猛
這是直接改水噴射的概念!?
溫差那邊在寫啥看不懂
是有辦法做到那麼小的熱導管嗎,要
有管路讓蒸氣移動跟同時回收冷凝水
是說溫差跟功率的關係怪怪的嗎?
不過圖表的熱阻係數沒有這種怪異點
不用沒欸水冷了嗎
這技術做起來以後晶片不知道能多強
焊上主機板的時候 不會炸水道嗎= =?
概念應該像水冷系統單一方向去循環
但如果真的能改善 手機散熱問題或許
有溫差欸 所以可以利用溫差再省一點
電?
晶片內部溫度有的不是超過沸點了嗎?
是帶熱帶得夠快就不用到沸點嗎
Intel:早說,14nm繼續用Let’s go
amd給台GG代工 能超頻熱賣了
所以漏水的時候是直接射在裡面嗎?
水冷:「啊...啊!要射惹!去惹!」
CPU:「不行!這毫秒是危險期!」
這不是用在手機晶片吧,應該是用在H
PC
不如研發雙面散熱讓晶片整個站起來
又抓到外星人了?
無法解決積熱問題,台積電到盡頭了
看老黃不敢下單台積電就知道
感覺這不是普通的水冷液吧
台積電到盡頭www
老黃不敢下台積電是在說笑嗎
Intel要玩這麼大嗎我7nm還在做呢
這是GG再突破到另一個層次
有如當初從代工插手封裝 這次是
不讓散熱成為自己代工發展的限制
只有GG先做到 就再度甩開對手
雖然代工對手也從來沒追上過
我覺得日後會設計成銜接式,晶片水
冷將熱導到設計好的傳倒介面上,再
用外部裝置散熱。
我覺得這個設計主要是要解決「晶片
這個只是晶片內導熱從熱區到冷區
到散熱器中間的熱傳導效率」應該不
不要讓熱集中在最熱那一點
可能來個類似熱導管的概念
而是讓整個晶片去分攤熱度
會讓你能直接拉接到晶片內部的水冷
然後再用傳統散熱處理整個晶片的熱
這要封裝配合把管線接到更大的散熱
面上吧?
主機板可能要內建銜接館到散熱面上
了...
台積電到盡頭 空不下去的盡頭嘛??
盡頭是無垠的星辰大海
能阻止GG的只剩下未來大客戶用不起
但GG會想辦法拐彎讓客戶用的起
堆疊封裝與水冷都不一定要製程持續
縮
GG現在錢多 什麼奇淫巧計都能玩看
看
我賭老黃不敢下高階的在3*
這東西我覺得散熱不足的行動端比較
需要就是了
台積股票,香
封裝一條龍, 沒有做不到只有買不起
手機導熱出來,功率太大會很燙手吧
,難不成戴手套玩手機?
看起來是桌面端大功率CPU,這是在
跟intel拼大瓦數
intel現在的優勢就是大瓦數大晶體
,散熱出得來,如果gg這招可行,那
amd就可以出大瓦數跟intel拼了
手機應該是拼最新製程省電為主
而HPC要高時脈高頻寬 寧願多用電換
性能
怎麼好像之前就聽過這消息
不看好,還要考慮SMT打件,會爆開的
要解局部熱堆積的問題,所以才設計
水流道,就是用mems的方式製作
就想成鐵蓋內就有熱板,超眾,雙鴻
等類股,股價噴噴?
晶片蝕刻水路?要怎麼把水封進去
開蓋玩家:哭啊
讓你們想到還叫獨門技術嗎?
飲水機用的製冷晶片?
溫差拿來,確定沒寫錯嗎
*裡
就是水冷頭直接做在晶片上啦
今天股價又下跌就是證明
期待晚上ADR大跌
熱脹冷縮會不會有問題?
以後cpu散熱器會跟cpu黏在一起…
順便把技術革新到其他領域就賺爆
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