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

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.

вчера в 14:12    5533    VKuser24342747    4       

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    3515    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    2725    VKuser24342747    0       

Оплата лицом заработает на всех станциях метро Москвы

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Цифровая экономика

В столичном метрополитене внедряют систему FacePay. С 15 октября оплатить проезд можно будет, не доставая смартфон, карту или жетоны из кармана.

14.09.2021    2300    user1015646    2       

«Яндекс» представил технологию автоматического перевода любых видео на русский язык

Новость ИТ-новость Яндекс

«Яндекс» сделал функцию автоматического закадрового перевода иностранных роликов доступной для почти любых видео в интернете. Функция встроена в фирменный браузер компании.

13.09.2021    2346    VKuser24342747    4       

Исследователи синтезировали выразительную устную речь

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Синтетическое воспроизведение речи от голосовых помощников и автопереводчиков не передает эмоций и интонаций. Специалисты NVIDIA разработали систему искусственного интеллекта, которая решает эту проблему: ее речь сложно отличить от естественной.

10.09.2021    8659    user1015646    0       

GitHub выпустил веб-редактор кода: возможности, о которых вы могли не знать

Новость GitHub Автоматизация Интернет ИТ-новость

Начинающим программистам часто сложно настроить среду разработки и установить весь необходимый софт. Для них, а также для специалистов, которые работают в распределенных командах, GitHub запустил новый сервис github.dev.

10.09.2021    5081    user1015646    0       

Раскрыта дата релиза Windows 11

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний

Microsoft официально объявила, когда станет доступна новая версия самой популярной десктопной ОС. Обновиться с Windows 10 до Windows 11 можно будет уже 5 октября 2021 года.

09.09.2021    8551    user1015646    0       

В Google научились увеличивать изображения в 16 раз с восстановлением деталей

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Раньше увеличить видео с камер наблюдения в десятки раз получалось только у героев фильмов. Но теперь такая возможность существует и в реальной жизни – инженеры Google разработали прорывную технологию масштабирования изображений.

09.09.2021    4185    user1015646    3       

Эксперты подготовили рекомендации по использованию кириллицы в доменах и почте

Новость Интернет ИТ-новость

Рабочая группа представила стандарты внедрения, обработки, хранения, валидации и адаптации кириллических символов для программ, поддерживающих доменные имена и email-адреса.

07.09.2021    2834    VKuser24342747    0       

Госструктуры перейдут на российские системы видеоконференций

Новость Импортозамещение ИТ-новость Облачные технологии

Российских чиновников переводят на использование отечественного сервиса видеоконференций. Будут внедрять систему TrueConf на базе ОС Astra Linux и процессоров Baikal-M от «Байкал Электроникс».

03.09.2021    3182    user1015646    0       

Минэкономики раскритиковало требования к обновлению оборудования для суверенного Рунета

Новость Импортозамещение Интернет ИТ-новость Телекоммуникации

Минэкономики пришло к выводу, что требования Минцифры затормозят развитие связи в России. По мнению специалистов ведомства, возможным последствием может стать ухудшение интернет-услуг провайдеров.

03.09.2021    2595    VKuser24342747    0       

Разработчики назвали любимые языки программирования

Новость ИТ-новость Языки программирования

Крупнейший форум для разработчиков Stack Overflow составил рейтинг любимых языков программирования. Первую строчку списка занял молодой, но перспективный Rust.

02.09.2021    5216    user1015646    3       

Петербургские ученые обучили нейросеть находить вредоносных ботов в соцсетях

Новость Безопасность Искусственный интеллект ИТ-новость Соцсети

Сотрудники Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра Российской академии наук (СПб ФИЦ РАН) создали решение для поиска ботов, размещающих спам и дезинформацию на любом языке.

02.09.2021    2211    VKuser24342747    1       

Windows Server исключается из эксперимента по поставке обновлений Microsoft WaaS

Новость Windows ИТ-новость Новости компаний Облачные технологии

По результатам четырехлетнего эксперимента Windows as a Service Microsoft решила, что больше не будет обновлять Windows Server несколько раз в год. Для серверной ОС было решено вернуться к практике обновления каждые 2-3 года.

01.09.2021    5353    SKravchenko    0       

Microsoft добавила в Power BI инструменты аналитики для Angular-приложений

Новость Аналитика ИТ-новость

Microsoft представила новый компонент для создания веб-сервисов аналитики данных. Он позволит интегрировать функции Power BI в Angular-приложения.

31.08.2021    3229    user1015646    0       

Windows 11 лишится нескольких функций предыдущей версии системы

Новость Windows ИТ-новость

Microsoft в бета-версии Windows 11 изменила привычные функции. Из ОС исчезло отображение секунд на часах и возможность быстро добавлять события в календарь, а кнопка «Пуск» переместилась в центр панели задач.

31.08.2021    4936    VKuser24342747    6       

GitHub в версии утилиты CLI 2.0 добавил поддержку расширений

Новость GitHub ИТ-новость Новости компаний

Разработчики GitHub представили вторую версию утилиты для управления проектами при помощи командной строки CLI. Приложение поддерживает несколько стандартных расширений и создание собственных.

27.08.2021    6471    VKuser24342747    0       

Круглая дата: ядру Linux исполнилось 30 лет

Новость Linux ИТ-новость Новости компаний

Ядро Linux отмечает юбилей. О создании новой ОС 21-летний Линус Торвальдс объявил 25 августа 1991 года.

27.08.2021    4641    user1015646    2       

Искусственный интеллект научился распознавать изображения лучше человека

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Алгоритм компьютерного зрения впервые превзошел человека. В экспериментах людям и системе искусственного интеллекта предлагали определить, что изображено на фото, и ответить на вопросы. Результат ИИ оказался выше, чем у человека.

26.08.2021    3651    user1015646    5       

Facebook представил криптобиблиотеку для разработчиков – Winterfell

Новость ИТ-новость Новости компаний

Специалисты Facebook выпустили новую библиотеку Winterfell. Проект с открытым исходным кодом может генерировать доказательство вычислительной целостности STARK.

24.08.2021    4656    user1015646    3       

В GitHub добавлена поддержка цитирования из репозиториев

Новость GitHub ИТ-новость

GitHub позволил использовать файл CITATION.cff, в котором можно указать, как правильно ссылаться на содержимое репозитория при написании академических публикаций.

24.08.2021    4996    VKuser24342747    0       

GitHub официально представил новую версию «Обсуждений»

Новость GitHub ИТ-новость

GitHub заявил о завершении бета-тестирования обновленной версии раздела Discussions. Релизный вариант площадки для обсуждений репозиториев разрабатывался почти год при активном участии сообщества.

23.08.2021    3297    VKuser24342747    0       

Разработчик создал браузерную версию OpenAI Codex для управления веб-страницами

Новость Интернет Искусственный интеллект ИТ-новость

Программист Эндрю Кантино рассказал, что сделал расширение для модификации страниц в Google Chrome, работающее на основе ИИ-ассистента для разработки OpenAI Codex.

23.08.2021    5825    VKuser24342747    0       

Российский разработчик создал эмулятор для запуска приложений iOS на M1 Mac

Новость Mac OS ИТ-новость Мобильные приложения

Программа PlayCover позволяет запускать на компьютерах с операционной системой MacOS любые мобильные приложения для iOS, в том числе игры с поддержкой мыши и клавиатуры.

20.08.2021    6350    VKuser24342747    0