Представлено водяное охлаждение для чипов мощностью 2,6 кВт

Представлено водяное охлаждение для чипов мощностью 2,6 кВт

30.07.2021      23712

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:
Обозреватель


Комментарии
В избранное Подписаться на ответы Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
1. JohnGalt 56 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

«Сбер» начнет использовать российские TLS-сертификаты для платежного шлюза

Новость Безопасность ИТ-новость Минцифры

Банк запланировал переход на сертификаты, выпущенные Национальным удостоверяющим центром (НУЦ) Минцифры, на 30 января 2023 года. Клиентам необходимо добавить на свои серверы корневой сертификат ведомства.

30.01.2023    1603    VKuser24342747    1       

Минцифры подготовило правила отказа от передачи биометрических данных

Новость ИТ-новость Минцифры

Гражданин имеет право отказаться от сбора и распространения своих биометрических данных. Отказ можно оформить в МФЦ только при личном присутствии.

24.01.2023    1102    VKuser24342747    0       

Банки смогут получить право на передоверие полномочий по электронной подписи

Новость ИТ-новость Цифровая подпись Цифровая экономика

Комитет Госдумы рекомендует принять соответствующий законопроект. Документ позволит компаниям финансового сектора использовать электронную подпись наравне с другими организациями.

20.01.2023    956    VKuser24342747    0       

«ВКонтакте» начал поддерживать получение уведомлений от Госуслуг

Новость Госуслуги ИТ-новость Мессенджеры Налоги

Оповещения с Единого портала госуслуг будут отображаться в Вконтакте и приложении «VK Мессенджер». Кроме того, стала доступна оплата штрафов ГИБДД прямо в VK.

19.01.2023    1077    VKuser24342747    0       

Минцифры подготовило правила аккредитации госорганов на владение информсистемами для биометрии

Новость Законодательство ИТ-новость Минцифры

Проект постановления содержит требования к Цетробанку и госорганам, а также к сторонним организациям, которые будут привлекаться ведомствами в качестве операторов. Требования согласованы с ФСБ.

19.01.2023    1032    VKuser24342747    0       

Утвержден профстандарт специалиста по информационной безопасности

Новость Безопасность ИТ-новость

Новый профстандарт вступит в силу 1 сентября 2023 года. А пока у работодателей в кредитно-финансовой сфере есть время проанализировать трудовой функционал специалистов по ИБ и при необходимости уточнить его.

17.01.2023    1702    user1816563    0       

Национальная система пространственных данных начала работу в России

Новость ИТ-новость Цифровая экономика

Пилотный проект по запуску цифровой платформы стартовал в четырех регионах РФ. При помощи системы можно получать актуальные данные о земле и недвижимости, пользоваться электронными сервисами.

12.01.2023    1889    VKuser24342747    0       

Госдума рассмотрит законопроект о цифровом рубле

Новость Законодательство ИТ-новость Цифровая экономика

Документ определяет выпуск и обращение цифрового рубля на территории России, назначает оператора нового платежного средства и его полномочия и обязанности по сохранности денег пользователей.

11.01.2023    3775    VKuser24342747    2       

Оператором Единой биометрической системы стал «Центр Биометрических Технологий»

Новость ИТ-новость

Ранее за работу платформы отвечал «Ростелеком». На «Центр Биометрических Технологий» возложены задачи по развитию в России цифровых технологий идентификации и аутентификации, в том числе на основе биометрических персональных данных.

22.12.2022    2486    VKuser24342747    2       

GitHub бесплатно проверит репозитории на наличие секретных токенов

Новость GitHub Безопасность ИТ-новость

ИТ-хостинг запустил систему сканирования общедоступных репозиториев, чтобы предотвратить случайное раскрытие конфиденциальной информации, такой как учетные данные и токены аутентификации.

22.12.2022    1841    VKuser24342747    1       

GitHub к концу 2023 года введет обязательную двухфакторную аутентификацию

Новость GitHub Безопасность ИТ-новость

Веб-хостинг потребует от всех пользователей, загружающих код, включить двухфакторную аутентификацию (2FA) для дополнительной защиты своих аккаунтов.

21.12.2022    2137    VKuser24342747    0       

Госдума рассмотрит законопроект о провайдере для госсайтов

Новость Государственные, бюджетные структуры Законодательство ИТ-новость

Документ предусматривает запрет на размещение государственных информационных ресурсов на хостингах, не включенных в специальный реестр. Сейчас около 20% ресурсов госорганов размещены на иностранных площадках.

20.12.2022    1758    VKuser24342747    1       

«Яндекс» открыл доступ к фреймворку Yatagan для сборки Android-приложений

Новость ИТ-новость Яндекс Разработка

Инструмент свободно распространяется через GitHub. Перед публикацией в открытом доступе фреймворк долгое время применялся во внутренних проектах компании. Решение основано на API Dagger.

16.12.2022    2600    VKuser24342747    1       

В России появится национальная издательская система вместо иностранных аналогов

Новость Импортозамещение ИТ-новость

Программный комплекс будет создан на базе существующего отечественного решения Axiocat. Сейчас это приложение не внесено в Единый реестр российского ПО, хотя применяется некоторыми компаниями.

15.12.2022    1802    VKuser24342747    0       

Google рассказала о проблемах и преимуществах поддержки разработки на Rust в Android 13

Новость Google ИТ-новость Языки программирования

По итогам внедрения поддержки разработки на Rust снизилось число уязвимостей, связанных с управлением памятью. Инженеры считают, что основное внимание нужно уделить написанию нового кода, а не переписыванию старого.

14.12.2022    1874    VKuser24342747    0       

Банки обяжут принимать оплату по картам «Мир» с QR-кодом в смартфоне

Новость Банки ИТ-новость

Оператор платежной системы «Мир» разослал российским банкам документ с требованием обеспечить прием платежей по новой технологии. Первый этап внедрения завершится в апреле 2023 года.

14.12.2022    2101    VKuser24342747    1       

Госдума рассмотрит законопроект о создании Национального удостоверяющего центра

Новость Законодательство Интернет ИТ-новость

Информационная система позволит российским сайтам получать сертификаты безопасности без участия иностранных организаций. Для их выдачи будет применяться отечественная криптография.

09.12.2022    1923    VKuser24342747    0       

Госдума планирует отложить срок обязательного перехода на машиночитаемые доверенности

Новость Законодательство ИТ-новость

Госдума в первом чтении одобрила законопроект, который продлевает переходный период для машиночитаемых доверенностей. Еще полгода организации смогут не применять МЧД при использовании электронных подписей.

08.12.2022    2012    VKuser24342747    0       

GitHub опубликовал статистику по языкам и проектам за 2022 год

Новость ИТ-новость Языки программирования Разработка

В статистическом отчете репозитория названы самые популярные языки программирования среди пользователей платформы, а также данные об активности аудитории сервиса.

01.12.2022    2458    VKuser24342747    11       

Инспекторы смогут проводить дистанционные проверки через смартфон

Новость ИТ-новость Мобильные приложения

Минэкономразвития представило мобильное приложение, которое позволит осуществлять надзорные мероприятия бизнеса без посещения офиса. Программа работает через Госуслуги.

28.11.2022    2388    VKuser24342747    0       

«Яндекс» представил бесплатный сервис для быстрого поиска в облаке

Новость ИТ-новость Облачные технологии

Сервис Managed Service for OpenSearch от платформы Yandex Cloud предназначен для оптимизации поисковых систем и проверки стабильности и безопасности работы приложений. Услуга доступа в режиме Public Preview.

24.11.2022    3136    VKuser24342747    1       

В декабре начнут действовать новые правила регистрации доменов .RU и .РФ

Новость ИТ-новость Роскомнадзор

С 12 декабря Роскомнадзор получит право прекращать делегирование домена, если он оформлен нелегально, или на сайте содержится запрещенная в России информация.

23.11.2022    2295    VKuser24342747    1       

Stack Overflow запустил проект для оффлайн-доступа к форуму

Новость ИТ-новость Разработка

Проект под названием Overflow Offline позволяет скачать актуальную версию архива вопросов и ответов по разработке ПО. По объему данных база форума уступает только «Википедии».

02.11.2022    2234    VKuser24342747    1       

Минцифры запустило магазин российского ПО из реестра ИТ-решений

Новость Импортозамещение ИТ-новость

Маркетплейс «Руссофт» стал доступен для всех пользователей. С его помощью можно подобрать программы от отечественных разработчиков для решения корпоративных задач бизнеса.

21.10.2022    2560    VKuser24342747    4       

В ноябре начнется создание российского государственного аналога GitHub

Новость ИТ-новость

Правительство озвучило дату запуска эксперимента по разработке отечественного репозитория ПО. Исходники программ, в том числе разработанных для госорганов, будут публиковаться в нем под открытой лицензией.

19.10.2022    3457    VKuser24342747    14