Представлено водяное охлаждение для чипов мощностью 2,6 кВт

Представлено водяное охлаждение для чипов мощностью 2,6 кВт

30.07.2021     

Компания TSMC, один из крупнейших производителей микропроцессоров, разработала инновационную систему водяного охлаждения. Она позволяет отвести от чипа 2,6 кВт тепла.

Зачем это нужно

Размер имеет значение – и производители с каждым годом стремятся разместить мощные микросхемы во все более компактных корпусах. В результате повышается плотность интеграции чипов, растет теплоотдача. Такие системы нуждаются в эффективном охлаждении, чтобы работать без потери производительности.

Проблема стоит достаточно остро, потому что производители переходят на 3D-компоновку чипов – располагают их в несколько слоев. Из-за этого TDP (требования к теплоотводу) повышаются в несколько раз.

Прямое водяное охлаждение, как правило, продуктивнее воздушного – просто потому, что теплоемкость воды в четыре раза выше, чем у воздуха. Поэтому разработчики сосредоточились именно на жидкостных решениях.

Как это работает

TSMC на конференции VLSI Technology and Circuits 2021 продемонстрировала новый подход – технологию TSMC SoIC (System on Integrated Chips). Она обеспечила отвод с крупной интегральной схемы более 2,6 кВт отработанного тепла – это соответствует плотности 4,8 Вт/мм2.

В макете логический чип располагается под кремниевой крышкой. В нее врезана решетчатая охлаждающая структура, которая сводит к минимум тепловое сопротивление между жидкостью и микросхемой. На обратной стороне кремния в экспериментах удалось добиться еще более высокой плотности охлаждения – 7 Вт/мм2.

Технология SoIC подходит для микросхем разных размеров и функционального назначения. Ее можно реализовать на кремниевых подложках практически любого диаметра.

В планах компании – повысить TDP решения до 10 Вт/мм2. При этом термическое сопротивление необходимо снизить до 10 K·мм2/Вт. По оценкам производителей, в ближайшие годы микропроцессоры будут выдавать 2 кВт тепла на площади 500 мм2.

Как встроить новую систему в чип

 

 

Разработчики предложили три варианта:

  • Прямое водяное охлаждение (DWC) – когда каналы для жидкости находятся непосредственно в верхних кремниевых слоях чипа;
  • Кремниевая крышка с термоинтерфейсом (Si с OX TIM): система встраивается в отдельный слой кремния, который объединяется с материалом термоинтерфейса с применением оксида кремния;
  • Кремниевая крышка с термоинтерфейсом из жидкого металла (Si с LMT): в этом случае металл в расплавленном состоянии заменяет оксид кремния.

Каналы в кремний врезаются с применением стандартных технологий – алмазный круг прорезает канавки глубиной 400 мкм и шириной 200-210 мкм. Чтобы тепло подавалось эффективнее, слой кремния должен быть как можно тоньше.

 

 

Специалисты провели серию экспериментов и установили, что эффективнее всего отводить 2,6 кВт тепла от микросхемы получилось, подавая 5,8 л воды в минуту. Температура жидкости составляла 25° C, а чип нагревался до 88° C.

Какие перспективы у решения

В TSMC предположили, что в ближайшие годы в чипах будут изначально реализовывать прямое водяное охлаждение. В этом случае вода подается на слой кремния, а металлического кулера в конструкции не предусмотрено.

Использовать технологию планируется, прежде всего, в видеокартах. Но даже мощные графические адаптеры Nvidia A100 и Intel Ponte Vecchio пока выдают 500 и 600 Вт соответственно, а центральные процессоры – и того меньше. Так что у разработчиков есть время на совершенствование технологии и удешевление процессов производства чипов.



Источник: https://infostart.ru/journal/news/tekhnologii/predstavleno-vodyanoe-okhlazhdenie-dlya-chipov-moshchnostyu-2-6-kvt_1489844/
Автор:
Ксения Шестакова Обозреватель


Комментарии
В избранное Подписаться на ответы Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
1. JohnGalt 54 30.07.21 17:40 Сейчас в теме
В разгоне что процессоры что видеоядра могут преодолевать 1кВт, так что вполне нужная вещь.
Оставьте свое сообщение

См. также

Депутаты Госдумы предложили Google и YouTube обсудить исполнение российских законов

Новость Google Законодательство ИТ-новость Новости компаний

Депутаты Госдумы пригласили Google и YouTube 25 октября в формате видеоконференции обсудить соблюдение российского законодательства. ИТ-компании приняли предложение.

сегодня в 13:37    1579    VKuser24342747    2       

Разработчик создал язык Ć для написания кода на С, Python и JavaScript одновременно

Новость ИТ-новость Языки программирования

Разработчик из Польши Петр Фусик представил язык программирования Ć. Главная особенность технологии – возможность транслировать написанный код на С, С++, Java, Python и другие языки.

сегодня в 11:32    6759    VKuser24342747    1       

Microsoft добавила подсистему Windows для Linux в Microsoft Store

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний

Пользователям Windows 11 стала доступна предварительная версия подсистемы Windows для Linux (WSL). Ее можно установить из Microsoft Store.

вчера в 15:33    3554    SKravchenko    3       

Python вытеснил C с первого места в рейтинге языков программирования за октябрь

Новость ИТ-новость Рейтинг Языки программирования

Python впервые за 20 лет сумел обогнать Java и C по популярности и занять первую строчку в рейтинге TIOBE. Автор языка программирования Гвидо ван Россум поблагодарил сообщество за поддержку.

вчера в 13:29    3742    VKuser24342747    4       

Google сказал «SOS»: интернет-гигант поддержит новую программу вознаграждений

Новость Google ИТ-новость

Компания Google объявила о поддержке пилотной программы вознаграждений за поиск уязвимостей в софте с открытым исходным кодом. Ее назвали SOS (Secure Open Source, безопасное открытое ПО).

15.10.2021    1698    user1015646    0       

Samsung по ошибке предложил британцам предустановить российское ПО

Новость Импортозамещение ИТ-новость Мобильные приложения Новости компаний

Samsung в описании обновления для пользователей из Великобритании упомянула о том, что на устройства будут предустановлены российские мобильные приложения. Позже компания признала сообщение техническим сбоем.

14.10.2021    2304    VKuser24342747    2       

PostgreSQL 14: встречаем новую версию популярной СУБД с открытым кодом

Новость PostgreSQL ИТ-новость

Разработчики представили крупное обновление СУБД PostgreSQL. В свежей 14-й версии упростили доступ к информации в JSON-формате и добавили поддержку несмежных диапазонов, улучшили производительность и работу с распределенными данными.

13.10.2021    2595    user1015646    1       

Новые возможности Microsoft Office 2021

Новость ИТ-новость Новости компаний

5 октября Microsoft выпустила новую версию офисного пакета приложений Office 2021. Он предназначен для предприятий и пользователей, которые не хотят покупать Office 365, доступный только по подписке.

12.10.2021    5707    SKravchenko    0       

МГУ представил первый национальный стандарт для ИИ и больших данных

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Национальный центр цифровой экономики МГУ подготовил к публичному обсуждению первую редакцию отечественного стандарта для работы с большими данными и нейросетями.

12.10.2021    3612    VKuser24342747    1       

Минцифры намерено встроить электронную подпись в SIM-карту

Новость ИТ-новость Минкомсвязь Цифровая подпись

Минцифры совместно с ФСБ, провайдерами и научными организациями разрабатывают технологию, которая позволит использовать электронную подпись при помощи стандартной SIM-карты.

11.10.2021    6540    VKuser24342747    2       

Крупнейшие российские ИТ-разработчики объединятся для развития Open Source

Новость Импортозамещение ИТ-новость Цифровая экономика

В Москве прошел форум Russia Open Source Summit. На нем лидеры российской ИТ-отрасли презентовали стратегию развития Open Source до 2024 года и анонсировали создание некоммерческой организации Russian Open Source Foundation.

11.10.2021    8687    ЕленаЧерепнева    2       

Язык программирования Python получил масштабное обновление

Новость ИТ-новость Языки программирования

В официальном блоге Python представлена последняя стабильная версия языка под номером 3.10.0. Из новинок – улучшенное отображение ошибок, поддержка структурного сопоставления и более строгого итерирования.

08.10.2021    9924    VKuser24342747    8       

Microsoft официально выпустила релизную версию Windows 11

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний

Бесплатное обновление Windows 10 до одиннадцатой версии доступно для всех владельцев системы. Главные изменения – повышенная безопасность и улучшение дизайна.

07.10.2021    4524    VKuser24342747    7       

Крупное обновление для Ubuntu стало доступно для бета-тестирования

Новость Ubuntu ИТ-новость

Разработчики представили бета-версию Ubuntu 21.10 под названием Impish Indri. Последний раз операционная система получала крупный апдейт весной 2021 года.

05.10.2021    13224    VKuser24342747    4       

Привет, Java 17: что нового

Новость ИТ-новость Языки программирования

Вышла новая версия Java 17. Три ключевых изменения: использование только строгой семантики чисел с плавающей точкой, единый API (прикладной программный интерфейс) для генераторов псевдослучайных чисел и отдельный API сторонних функций и памяти.

04.10.2021    8800    user1015646    0       

Исследователи нашли способ передавать данные через полое оптоволокно

Новость Интернет ИТ-новость Телекоммуникации

Британская компания BT заявила о создании пустотелого оптического волокна, заполненного воздухом. Технология может применяться для передачи данных, в том числе использующих квантовое шифрование.

04.10.2021    6573    VKuser24342747    2       

С 2023 года Google Chrome переходит на платформу Manifest V3. Старые расширения перестанут работать

Новость Google Безопасность Интернет ИТ-новость

Google объявил о переходе на новую платформу для расширений в Chrome – Manifest v3. Разработчики расширений опасаются, что блокировщики рекламы не смогут работать с новой версией платформы.

04.10.2021    2864    SKravchenko    4       

Yandex.Cloud выйдет на рынок Европы с сервисом виртуальных рабочих столов

Новость ИТ-новость Яндекс

В следующем году «Яндекс» планирует открыть представительство в Германии. Филиал российской компании будет продвигать на европейском рынке набор сервисов Yandex.Cloud.

01.10.2021    11824    VKuser24342747    4       

OpenAI научила нейросеть кратко пересказывать содержимое книг

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

OpenAI представила инструмент, который генерирует краткое содержание книг при помощи машинного обучения. Нейросеть способна ужать произведение из тысяч слов до нескольких сотен.

30.09.2021    13920    VKuser24342747    2       

Microsoft предложила установить финальную версию Windows 11 на неделю раньше

Новость Windows ИТ-новость

Официальная дата релиза Windows 11 – 5 октября 2021 года. Однако Microsoft открыла доступ к обновлению ОС уже сейчас через канал тестирования Release Preview.

27.09.2021    5146    VKuser24342747    6       

JetBrains открыла ранний доступ к новой IDE для Data Science

Новость ИТ-новость Новости компаний

7 сентября JetBrains разместила в своем блоге статью с информацией о том, что новая IDE DataSpell, которая с марта 2021 года находилась в закрытом тестировании по программе раннего доступа (EAP), становится доступной для всех желающих.

24.09.2021    16148    capitan    4       

Microsoft предлагает отказаться от паролей в пользу сервиса Authentication

Новость Безопасность Интернет ИТ-новость Новости компаний

Microsoft видит проблему в стандартных паролях, которые зачастую повторяются и имеют низкую надежность. В компании убеждены, что альтернативные способы аутентификации более безопасны.

24.09.2021    3519    VKuser24342747    3       

Правительство утвердило разработку российского аналога GitHub

Новость ИТ-новость Цифровая экономика

Премьер-министр Михаил Мишустин на форуме Kazan Digital Week анонсировал создание отечественного репозитория, аналогичного GitHub. Проект реализуется в рамках второго пакета поддержки ИТ.

22.09.2021    7148    VKuser24342747    25       

Microsoft присоединилась к Open Infrastructure Foundation для развития облаков

Новость ИТ-новость Новости компаний Облачные технологии

Microsoft стала платиновым членом организации Open Infrastructure Foundation. Компания будет представлять интересы своих телекоммуникационных клиентов в OpenStack.

15.09.2021    7027    VKuser24342747    0       

Microsoft разрешит устанавливать Windows 11 на старые компьютеры

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний

Microsoft пересмотрела правила установки Windows 11, которые не позволяли использовать ОС на компьютерах, не соответствующих системным требованиям. Для инсталляции придется создать загрузочный диск.

14.09.2021    5214    VKuser24342747    0