チップ冷却技術の大きな進歩：科学者は冷却システムの性能を50倍向上させます

携帯電話で大規模なゲームを実行しているとき、またはコンピューターでビデオ編集ソフトウェアを実行しているときは、熱くなりすぎてゲームがジャムし、ビデオ編集ソフトウェアが応答しないことを経験したことがあるかもしれません。 これらすべての理由は、多かれ少なかれ、電子機器の電子回路の熱放散性能に関連しています。

今日、熱管理は、将来の電子製品が直面する主な課題の1つになっています。 データ生成と通信速度の継続的な改善、および産業用デバイスのサイズとコストの継続的な削減に伴い、電子製品の電力密度は増加しており、電子回路の冷却は非常に困難になっています。

現在、液体冷却の熱放散性能は空冷金属ラジエーターの熱放散性能よりもはるかに優れているため、液体熱放散技術は徐々に高出力デバイスまたは高性能コンピューティングチップに適用されます。 ただし、この液体は絶縁体である必要があり、電子部品と化学反応を起こすことはできません。 さらに、液体冷却システムは電子機器の冷却に使用できますが、従来の液体冷却器は、温度勾配や高エネルギー消費などの問題を引き起こす可能性があります。

液体冷却システムをマイクロチップに埋め込むことは魅力的な方法ですが、チップと冷却システムの現在の設計では、冷却システムの効率が制限されています。電子製品によって生成される熱は、液体冷却システムを電子チップに直接埋め込むことによって制御されます。 従来の電子冷却方式と比較して、この方式の冷却性能は従来の設計の50倍に達することができます。 これは、有望で持続可能で費用効果の高い方法です。

研究者によると、この方法では大型の外部ラジエーターが不要になるため、よりコンパクトな電子機器（電力変換器など）を1つのチップに統合できます。システムが動作すると、温度は1ワットあたり約1/3℃しか上昇しません。電力出力の。 耐熱性が60℃に向上しているため、wgichは装置が176ワットのエネルギーを吸収でき、必要な水流が1秒あたり1ml未満であることを意味します。

研究者によると、現在、データセンターのエネルギーの約30％が冷却に使用されており、毎年約1,000億リットルの水が使用されています。 この設計を採用すれば、冷却に必要なエネルギーは現在の値の1％未満に削減されると予想されます。

実際、私たちはまだこの目標から遠く離れています。 しかし、研究者たちは、低コスト、超コンパクト、エネルギー効率の高いパワーエレクトロニクス冷却システムの開発に向けて大きな一歩を踏み出しました。 それらの方法は、現在の最先端の冷却技術よりも優れており、高熱流束を生成する装置を私たちの日常生活の一部にする可能性があります。

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