[情報] 台積電要將「水冷系統」整合到晶片上？

看板PC_Shopping作者 (天晴)時間2年前 (2021/07/22 19:07), 編輯推噓39(39推 0噓 64→)
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https://reurl.cc/eEAG2K 散熱一直是晶片的頭號問題，隨著算力提升，晶片產生的熱能也愈來愈高。對此，台積電近 期在 VLSI 研討會上發表「水冷晶片」的研究，提供散熱問題的解決方案。 台積電將水冷系統整合至晶片，直接降溫 關於晶片散熱，常見的做法是在晶片上塗導熱矽脂，將熱量傳到散熱器底部，導熱管、水冷 管再將熱量導到鰭片，最後風扇將鰭片的熱量吹走，完成散熱。但部分晶片頂部有用於保護 的金屬蓋，下面才是晶片核心，因此晶片必須透過內部的導熱材料，先將熱量傳到金屬蓋， 再透過晶片外的導熱矽脂帶走熱量。至於沒有金屬蓋的晶片（例如筆電 CPU），頂部也會有 矽材料，它的功用是保護電路結構，但也阻絕了散熱。 隨著電晶體密度提升，產生的熱量也愈來愈多，因此台積電將水冷系統整合在晶片中，讓水 直接從晶片內帶走熱量。台積電測試了三種水冷設計，一種是 DWC（直接水冷），直接在晶 片表面的矽蝕刻凹槽，讓導熱液體流動並帶走熱量；另一種是在晶片頂部添加蝕刻水路的矽 材料結構。由於需要使用導熱材質來接合這兩層結構，而根據導熱材質的不同，就衍伸出 O X TIM（矽氧體導熱材質）與 LMT（液態金屬導熱材質）兩種方案。 根據台積電的研究，DWC 的散熱效果最好，能帶走 2.6 kW 的熱量，產生攝氏 63 度的溫差 ；OX TIM 效果其次，帶走 2.3 kW 的熱量，溫差為攝氏 83 度；LMT 效果最差，僅帶走 1. 8 kW 的熱量，溫差為攝氏 75 度。 趨勢：軟體以性能為重，加劇晶片的能量消耗 以原理來說，台積電的水冷晶片與傳統方法相同，都是藉由導熱來散熱。但是透過將水冷系 統整合至晶片的方式，可以讓散熱介質更接近熱源，提升散熱的效能。 之所以需要提升晶片散熱能力，除了電晶體密度提升等硬體升級外，軟體設計思維轉變也是 重要因素。在 2000 年代以前，軟體大多會選擇犧牲運作速度，來降低對硬體的資源消耗。 但從 Windows Vista 後，軟體開始強調運作速度，並將硬體性能運用到極限。例如 Google Chrome，它經常佔據大量的 CPU 與記憶體資源；或者是 Microsoft Office，它會使用 GP U 來加速運行，以確保操作的流暢度。 因此，在晶片算力與軟體運作性能的提升下，晶片的功耗愈來愈高，自然需要更優秀的散熱 方案。透過將水冷系統整合至晶片的方式，台積電期望提升晶片的散熱能力，以確保運作順 暢，滿足使用者的需求，實現更高效能的運算。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.71.66.86 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1626952036.A.5B4.html
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07/22 19:09, 2年前 , 1F
這不是要為2.5d鋪路?
07/22 19:09, 1F
推
07/22 19:10, 2年前 , 2F
感覺水管很難接出來卻不漏水阿
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推
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期待
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07/22 19:20, 2年前 , 4F
晶片本身就設計管道的話，漏水不漏
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07/22 19:21, 2年前 , 5F
不影響
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07/22 19:21, 2年前 , 6F
因為管線如果打到晶片內部和在外面
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推
07/22 19:22, 2年前 , 7F
內建均溫板或導熱管的概念?
07/22 19:22, 7F
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07/22 19:22, 2年前 , 8F
散熱效率差的太多太多了
07/22 19:22, 8F
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07/22 19:23, 2年前 , 9F
裡面的散熱用液體應該是利用熱導管
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07/22 19:23, 2年前 , 10F
往外排，所以也沒有內部爆開的
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07/22 19:24, 2年前 , 11F
可以想成直接插到晶片層的塔散w
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07/22 19:25, 2年前 , 12F
2.6KW也太猛
07/22 19:25, 12F
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07/22 19:27, 2年前 , 13F
這是直接改水噴射的概念！？
07/22 19:27, 13F
推
07/22 19:29, 2年前 , 14F
溫差那邊在寫啥看不懂
07/22 19:29, 14F
推
07/22 19:31, 2年前 , 15F
是有辦法做到那麼小的熱導管嗎，要
07/22 19:31, 15F
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07/22 19:31, 2年前 , 16F
有管路讓蒸氣移動跟同時回收冷凝水
07/22 19:31, 16F
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07/22 19:33, 2年前 , 17F
是說溫差跟功率的關係怪怪的嗎？
07/22 19:33, 17F
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07/22 19:37, 2年前 , 18F
不過圖表的熱阻係數沒有這種怪異點
07/22 19:37, 18F
推
07/22 19:37, 2年前 , 19F
不用沒欸水冷了嗎
07/22 19:37, 19F
推
07/22 19:38, 2年前 , 20F
這技術做起來以後晶片不知道能多強
07/22 19:38, 20F
推
07/22 19:40, 2年前 , 21F
焊上主機板的時候 不會炸水道嗎= =?
07/22 19:40, 21F
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07/22 19:40, 2年前 , 22F
概念應該像水冷系統單一方向去循環
07/22 19:40, 22F
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07/22 19:41, 2年前 , 23F
但如果真的能改善 手機散熱問題或許
07/22 19:41, 23F
推
07/22 19:43, 2年前 , 24F
有溫差欸 所以可以利用溫差再省一點
07/22 19:43, 24F
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07/22 19:43, 2年前 , 25F
電?
07/22 19:43, 25F
推
07/22 19:45, 2年前 , 26F
晶片內部溫度有的不是超過沸點了嗎?
07/22 19:45, 26F
推
07/22 19:46, 2年前 , 27F
是帶熱帶得夠快就不用到沸點嗎
07/22 19:46, 27F
推
07/22 19:47, 2年前 , 28F
Intel:早說，14nm繼續用Let’s go
07/22 19:47, 28F
推
07/22 19:50, 2年前 , 29F
amd給台GG代工 能超頻熱賣了
07/22 19:50, 29F
推
07/22 19:52, 2年前 , 30F
所以漏水的時候是直接射在裡面嗎？
07/22 19:52, 30F
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07/22 19:53, 2年前 , 31F
水冷：「啊...啊！要射惹！去惹！」
07/22 19:53, 31F
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07/22 19:54, 2年前 , 32F
CPU：「不行！這毫秒是危險期！」
07/22 19:54, 32F
推
07/22 19:54, 2年前 , 33F
這不是用在手機晶片吧，應該是用在H
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07/22 19:54, 2年前 , 34F
PC
07/22 19:54, 34F
推
07/22 20:08, 2年前 , 35F
不如研發雙面散熱讓晶片整個站起來
07/22 20:08, 35F
推
07/22 20:17, 2年前 , 36F
又抓到外星人了?
07/22 20:17, 36F
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07/22 20:23, 2年前 , 37F
無法解決積熱問題，台積電到盡頭了
07/22 20:23, 37F
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07/22 20:23, 2年前 , 38F
看老黃不敢下單台積電就知道
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推
07/22 20:29, 2年前 , 39F
感覺這不是普通的水冷液吧
07/22 20:29, 39F
還有 24 則推文
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07/22 22:48, 2年前 , 64F
盡頭是無垠的星辰大海
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07/22 22:48, 2年前 , 65F
能阻止GG的只剩下未來大客戶用不起
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07/22 22:49, 2年前 , 66F
但GG會想辦法拐彎讓客戶用的起
07/22 22:49, 66F
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07/22 22:50, 2年前 , 67F
堆疊封裝與水冷都不一定要製程持續
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07/22 22:50, 2年前 , 68F
縮
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07/22 22:51, 2年前 , 69F
GG現在錢多 什麼奇淫巧計都能玩看
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07/22 22:51, 2年前 , 70F
看
07/22 22:51, 70F
推
07/22 23:19, 2年前 , 71F
我賭老黃不敢下高階的在3*
07/22 23:19, 71F
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07/22 23:53, 2年前 , 72F
這東西我覺得散熱不足的行動端比較
07/22 23:53, 72F
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07/22 23:53, 2年前 , 73F
需要就是了
07/22 23:53, 73F
推
07/23 00:37, 2年前 , 74F
台積股票，香
07/23 00:37, 74F
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07/23 01:58, 2年前 , 75F
封裝一條龍, 沒有做不到只有買不起
07/23 01:58, 75F
推
07/23 02:10, 2年前 , 76F
手機導熱出來，功率太大會很燙手吧
07/23 02:10, 76F
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07/23 02:10, 2年前 , 77F
，難不成戴手套玩手機？
07/23 02:10, 77F
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07/23 02:11, 2年前 , 78F
看起來是桌面端大功率CPU，這是在
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07/23 02:11, 2年前 , 79F
跟intel拼大瓦數
07/23 02:11, 79F
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07/23 02:14, 2年前 , 80F
intel現在的優勢就是大瓦數大晶體
07/23 02:14, 80F
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07/23 02:14, 2年前 , 81F
，散熱出得來，如果gg這招可行，那
07/23 02:14, 81F
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07/23 02:14, 2年前 , 82F
amd就可以出大瓦數跟intel拼了
07/23 02:14, 82F
推
07/23 02:29, 2年前 , 83F
手機應該是拼最新製程省電為主
07/23 02:29, 83F
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07/23 02:30, 2年前 , 84F
而HPC要高時脈高頻寬 寧願多用電換
07/23 02:30, 84F
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07/23 02:30, 2年前 , 85F
性能
07/23 02:30, 85F
推
07/23 02:57, 2年前 , 86F
怎麼好像之前就聽過這消息
07/23 02:57, 86F
推
07/23 03:09, 2年前 , 87F
不看好，還要考慮SMT打件，會爆開的
07/23 03:09, 87F
推
07/23 04:24, 2年前 , 88F
要解局部熱堆積的問題，所以才設計
07/23 04:24, 88F
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07/23 04:24, 2年前 , 89F
水流道，就是用mems的方式製作
07/23 04:24, 89F
推
07/23 06:43, 2年前 , 90F
就想成鐵蓋內就有熱板，超眾，雙鴻
07/23 06:43, 90F
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07/23 06:43, 2年前 , 91F
等類股，股價噴噴？
07/23 06:43, 91F
推
07/23 08:02, 2年前 , 92F
晶片蝕刻水路?要怎麼把水封進去
07/23 08:02, 92F
推
07/23 08:06, 2年前 , 93F
開蓋玩家：哭啊
07/23 08:06, 93F
推
07/23 08:36, 2年前 , 94F
讓你們想到還叫獨門技術嗎？
07/23 08:36, 94F
推
07/23 09:14, 2年前 , 95F
飲水機用的製冷晶片?
07/23 09:14, 95F
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07/23 10:42, 2年前 , 96F
溫差拿來，確定沒寫錯嗎
07/23 10:42, 96F
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07/23 10:43, 2年前 , 97F
*裡
07/23 10:43, 97F
推
07/23 13:46, 2年前 , 98F
就是水冷頭直接做在晶片上啦
07/23 13:46, 98F
推
07/23 13:49, 2年前 , 99F
今天股價又下跌就是證明
07/23 13:49, 99F
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07/23 13:49, 2年前 , 100F
期待晚上ADR大跌
07/23 13:49, 100F
推
07/23 14:20, 2年前 , 101F
熱脹冷縮會不會有問題？
07/23 14:20, 101F
推
07/24 10:44, 2年前 , 102F
以後cpu散熱器會跟cpu黏在一起…
07/24 10:44, 102F
推
07/24 12:37, 2年前 , 103F
順便把技術革新到其他領域就賺爆
07/24 12:37, 103F
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