- 主题:逆天了：台积电提议将液冷直接集成到芯片中
台积电提议将液冷直接集成到芯片中。
在 VLSI Symposium 会议上，TSMC 专家展示了将液体冷却系统直接集成到芯片中的设计。 此类冷却芯片的解决方案可能会在未来得到应用，例如，在数据中心中，冷却系统通常需要冷却千瓦级的热量。
随着芯片内部晶体管密度的增加以及结合多层的 3D 布局的使用，冷却系统想要高效冷却的复杂性也随之增加。 台积电专家认为，一种未来很有前景的解决方案是将冷却液微管集成到芯片本身中。 这理论上听起来很有趣，但在实践中，这个想法的实现需要巨大的工程努力。
服务器领域的现代液体冷却系统通常使用两种类型的 LSS。 这要么是液体与处理器的传热盖直接接触，要么是将系统完全浸入非导电液体中。 第一种解决方案的缺点与现代处理器的结构特征有关。 它们由几层组成，类似的 LSS 能够仅从与冷却剂直接接触的芯片层有效地去除热量。 反过来，位于芯片的较低层部位将难以消散热量。 困难还在于，在这种情况下，冷却系统接触面上有额外的负载，因为来自芯片其他发热层的所有热量都通过它排解。 至于第二种直接浸入液体方法，它是有效的，但在大多数情况下，它比较贵。
台积电的目标是开发一种液体冷却系统，每平方毫米处理器占用空间能够散发 10 瓦的热量。 因此，对于面积为 500 mm 及以上的芯片，台积电的目标是可以排解 2 kW 的热量。 为了解决这个问题，台积电提供了几种方法：
1- DWC（Direct Water Cooling）：在晶体本身的上层制作液冷微管；
2- Si Lid with OX TIM：液体冷却作为单独的微管层添加，该层与主晶体通过OX（Silicon Oxide Fusion）连接作为热界面热界面材料（TIM）；
3-带 LMT 的硅散热盖：使用液态金属代替 OX 层。
每种方法都使用一种特殊的 TTV（Thermal Test Vehicle）铜质测试元件进行测试，其表面积为 540 平方毫米，晶体总面积为 780 平方毫米，配备有温度传感器。 TTV 安装在提供电源的基板上。 回路中的液体温度为25°C。
目前最有效的方法是直接水冷，能够实现 2.6 kW 的散热，温差为 63°C。 在OX TIM方法的情况下，在83°C的温差下排除了2.3 kW热量。 而在层间使用液态金属的方法效果较差，在这种情况下，可以仅排除了 1.8 kW热量，温差为 75°C。
台积电指出，导热率一定要高，但这提高导热率比较难。
为了在硅层中创建微散热通道，TSMC 建议使用一种特殊的金刚石刀具，它可以创建 200-210 m 宽和 400 m 深的导热通道。 300 毫米基板上的硅层厚度为 750 微米，该层尽可能薄以促进热量从下层传递。 台积电使用不同类型的导热小管进行了一系列测试。
测试发现，没有导热小管的表面的散热性能不足。 此外，当冷却剂流量增加时，它也没有太大改善。
台积电认为，未来极有可能对晶体进行直接液体冷却。 芯片上将不再安装金属散热器，液体将直接通过硅片，直接冷却处理器芯体。
- 来自「最水木 for iPhone13,4」
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FROM 220.196.192.*
很有必要
【 在 Xaoyao 的大作中提到: 】
: 台积电提议将液冷直接集成到芯片中。
: 在 VLSI Symposium 会议上，TSMC 专家展示了将液体冷却系统直接集成到芯片中的设计。 此类冷却芯片的解决方案可能会在未来得到应用，例如，在数据中心中，冷却系统通常需要冷却千瓦级的热量。
: 随着芯片内部晶体管密度的增加以及结合多层的 3D 布局的使用，冷却系统想要高效冷却的复杂性也随之增加。 台积电专家认为，一种未来很有前景的解决方案是将冷却液微管集成到芯片本身中。 这理论上听起来很有趣，但在实践中，这个想法的实现需要巨大的工程努力。
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FROM 112.64.119.*
这是革命技术
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FROM 223.223.185.*
听上去像扯淡，就靠那么点面积去散热，不如直接包个绝缘层再浸在液体里。
【 在 Xaoyao 的大作中提到: 】
: 台积电提议将液冷直接集成到芯片中。
: 在 VLSI Symposium 会议上，TSMC 专家展示了将液体冷却系统直接集成到芯片中的设计。 此类冷却芯片的解决方案可能会在未来得到应用，例如，在数据中心中，冷却系统通常需要冷却千瓦级的热量。
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: 随着芯片内部晶体管密度的增加以及结合多层的 3D 布局的使用，冷却系统想要高效冷却的复杂性也随之增加。 台积电专家认为，一种未来很有前景的解决方案是将冷却液微管集成到芯片本身中。 这理论上听起来很有趣，但在实践中，这个想法的实现需要巨大的工程努力。
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: 服务器领域的现代液体冷却系统通常使用两种类型的 LSS。 这要么是液体与处理器的传热盖直接接触，要么是将系统完全浸入非导电液体中。 第一种解决方案的缺点与现代处理器的结构特征有关。 它们由几层组成，类似的 LSS 能够仅从与冷却剂直接接触的芯片层有效地去除热量。 反过来，位于芯片的较低层部位将难以消散热量。 困难还在于，在这种情况下，冷却系统接触面上有额外的负载，因为来自芯片其他发热层的所有热量都通过它排解。 至于第二种直接浸入液体方法，它是有效的，但在大多数情况下，它比较贵。
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: 台积电的目标是开发一种液体冷却系统，每平方毫米处理器占用空间能够散发 10 瓦的热量。 因此，对于面积为 500 mm 及以上的芯片，台积电的目标是可以排解 2 kW 的热量。 为了解决这个问题，台积电提供了几种方法：
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: 1- DWC（Direct Water Cooling）：在晶体本身的上层制作液冷微管；
: 2- Si Lid with OX TIM：液体冷却作为单独的微管层添加，该层与主晶体通过OX（Silicon Oxide Fusion）连接作为热界面热界面材料（TIM）；
: 3-带 LMT 的硅散热盖：使用液态金属代替 OX 层。
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: 每种方法都使用一种特殊的 TTV（Thermal Test Vehicle）铜质测试元件进行测试，其表面积为 540 平方毫米，晶体总面积为 780 平方毫米，配备有温度传感器。 TTV 安装在提供电源的基板上。 回路中的液体温度为25°C。
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: 目前最有效的方法是直接水冷，能够实现 2.6 kW 的散热，温差为 63°C。 在OX TIM方法的情况下，在83°C的温差下排除了2.3 kW热量。 而在层间使用液态金属的方法效果较差，在这种情况下，可以仅排除了 1.8 kW热量，温差为 75°C。
: 台积电指出，导热率一定要高，但这提高导热率比较难。
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: 为了在硅层中创建微散热通道，TSMC 建议使用一种特殊的金刚石刀具，它可以创建 200-210 m 宽和 400 m 深的导热通道。 300 毫米基板上的硅层厚度为 750 微米，该层尽可能薄以促进热量从下层传递。 台积电使用不同类型的导热小管进行了一系列测试。
: 测试发现，没有导热小管的表面的散热性能不足。 此外，当冷却剂流量增加时，它也没有太大改善。
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: 台积电认为，未来极有可能对晶体进行直接液体冷却。 芯片上将不再安装金属散热器，液体将直接通过硅片，直接冷却处理器芯体。
来自 RVL-AL09
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FROM 103.74.124.*
放水里是热量到达硅表面以后的过程，台积电应该是想解决晶体管到硅表面这一段的热传递。
【 在 PuZW 的大作中提到: 】
: 听上去像扯淡，就靠那么点面积去散热，不如直接包个绝缘层再浸在液体里。
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: 来自 RVL-AL09
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发自「今日水木 on JSN-AL00」
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FROM 101.224.124.*
首先，这个靠流动的液体去散热，液体的比热容比空气打的多，接触面积不需要风冷那么大。
其次，芯片里面有很多孔，就像毛细血管网一样，液体和晶体管的接触面积其实非常大
最后，传统液冷也不需要绝缘层，专门的冷液本身就是绝缘的，pcb可以直接泡在里面
【 在 PuZW 的大作中提到: 】
: 听上去像扯淡，就靠那么点面积去散热，不如直接包个绝缘层再浸在液体里。
: 【 在 Xaoyao 的大作中提到: 】
: : 台积电提议将液冷直接集成到芯片中。
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- 来自「最水木 for iPhone13,4」
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FROM 101.87.107.*
【 在 PuZW 的大作中提到: 】
: 听上去像扯淡，就靠那么点面积去散热，不如直接包个绝缘层再浸在液体里。
: 来自 RVL-AL09
了解一下液冷服务器
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FROM 111.164.178.*
液体得考虑沸腾汽化什么的，还有粘度什么的，还挺麻烦
【 在 Xaoyao 的大作中提到: 】
: 首先，这个靠流动的液体去散热，液体的比热容比空气打的多，接触面积不需要风冷那么大。
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: 其次，芯片里面有很多孔，就像毛细血管网一样，液体和晶体管的接触面积其实非常大
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FROM 123.124.192.*
沸点在工作温度以上的，不会沸腾，这个叫一相散热
沸点在工作温度以下的，会沸腾，这个叫二相散热。这样效果更好，沸腾吸收的热量比升温更大。但需要加密封和冷凝设备
【 在 kknd1399 的大作中提到: 】
: 液体得考虑沸腾汽化什么的，还有粘度什么的，还挺麻烦
: 【 在 Xaoyao 的大作中提到: 】
: : 首先，这个靠流动的液体去散热，液体的比热容比空气打的多，接触面积不需要风冷那么大。
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- 来自「最水木 for iPhone13,4」
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FROM 220.196.193.*
我说的是真实大型水冷系统碰到的问题
这种除了爱好者一般没人用纯水
【 在 Xaoyao 的大作中提到: 】
: 沸点在工作温度以上的，不会沸腾，这个叫一相散热
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: 沸点在工作温度以下的，会沸腾，这个叫二相散热。这样效果更好，沸腾吸收的热量比升温更大。但需要加密封和冷凝设备
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FROM 223.104.38.*