光子冷却技术
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用激光给芯片散热,摩尔定律天花板盖不住了
量子位· 2025-10-23 00:08
鹭羽 发自 凹非寺 量子位 | 公众号 QbitAI 风冷、液冷OUT!芯片散热有了新方法——用 激光 。 现在热量不仅仅可以"移动",还能直接"消失"。 嘶,听起来是不是有点反物理学常识?却正在成为可能。 初创公司Maxwell Labs最新提出的 光子冷却 方法,可以直接将热量转化成光,并在芯片内部去除。 其中由于吸收的能量远高于发射能量,能量的差异往往导致材料升温,但换言之,如果采取一定手段,吸收的是低能光、发射的变成高能光, 那么材料就会降温。 而这种现象在物理学中被称为 反斯托克斯冷却 :对于照射在特殊材料上的窄范围激光,离子可以有效地吸收入射光,并结合材料晶格振动 (声子) 触发发射更高能量的光。 不过期间需要注意尽快让发射光逸出,否则会被再次吸收,导致温度回升。 借助该原理,Maxwell Labs将其集成到 薄膜芯片级 光子冷板上,从而实现芯片的光子冷却。 无需再像传统方法一样整块芯片降温,光子冷却精确瞄准芯片热点,效率提升好几个level。 而且该技术一旦彻底成熟,不仅单颗芯片的可用功率实现大幅提升、3D芯片堆叠散热问题得以解决,甚至也将有利于建立大规模数据中心。 言归正传,具体细节如下: ...
一种冷却芯片的神奇方法
半导体行业观察· 2025-10-17 01:12
公众号记得加星标⭐️,第一时间看推送不会错过。 来 源 : 内容 编译自 IEEE 。 现代高性能芯片堪称工程奇迹,包含数百亿个晶体管。问题是,你无法同时使用它们。如果这样做, 就会产生热点——高温集中在微小区域——功率密度接近太阳表面的功率密度。这导致了一个令人沮 丧的悖论,称为暗硅,这是计算机架构师创造的一个术语,用来描述芯片中必须保持断电的不断增长 的部分。现代芯片上高达 80% 的晶体管必须随时保持"黑暗"状态,以防止芯片发出嘶嘶声。我们正 在一小片硅片上建造超级计算机,但只使用了其潜力的一小部分。这就像建造一座摩天大楼,却只能 使用前 10 层。 多年来,业界一直在通过更大的风扇和更复杂的液体冷却系统来应对这一热极限。但这些基本上都是 权宜之计。无论是使用空气还是液体,它们都依赖于将热量从芯片表面带走。热量必须首先通过硅传 导到冷却板,从而形成热瓶颈,而在未来芯片的功率密度下,这一瓶颈根本无法克服。当今芯片上的 热点每平方毫米产生数十瓦的热量,并且在计算过程中的不同时间出现在芯片的不同位置。空气和液 体冷却很难将冷却重点集中在热点上,无论热点何时何地出现——它们只能尝试整体冷却。 我们位于明尼苏达州 ...