【導(dǎo)讀】IBM演示3D堆疊內(nèi)部水冷芯片
    IBM實(shí)驗(yàn)室和柏林弗勞恩霍夫研究院（Fraunhofer Institute）合作，日前向外界展示了一款采用3D堆疊技術(shù)，并在芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)直接水冷散熱的原型芯片。該芯片使用3D堆疊技術(shù)，將原本水平排列的半導(dǎo)體電路一層一層的堆疊在芯片封裝當(dāng)中，可大大提高半導(dǎo)體芯片內(nèi)的晶體管數(shù)量，同時(shí)可將信號(hào)在芯片內(nèi)的傳輸距離縮短1000倍，芯片內(nèi)部傳輸通道擴(kuò)展100倍。 

    但這樣的設(shè)計(jì)也有缺點(diǎn)，層層堆疊的電路也讓發(fā)熱量迅速提高。試驗(yàn)中的芯片功耗已經(jīng)接近1000W，而在4平方厘米的面積上，這幾乎是散熱片導(dǎo)熱效率的10倍。因此，科學(xué)家不得不思考更加高效的散熱方式。 

    科學(xué)家Brunschwiler和他的團(tuán)隊(duì)想到了一種驚人的方式，在芯片內(nèi)的每層電路之間，安排厚度僅有50微米的“水管”，讓液體直接在芯片內(nèi) 部流過，迅速帶走熱量。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這樣的設(shè)計(jì)在4平方厘米的多層芯片中，散熱效率可到每層180W/cm2，完全可以滿足堆疊芯片的散熱要求。為實(shí)現(xiàn)這一 設(shè)計(jì)，研究人員開發(fā)出了一種特殊的薄膜焊接技術(shù)，可以讓水管在電路層之間實(shí)現(xiàn)良好的散熱接觸，同時(shí)避免短路。 

    目前，該團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)優(yōu)化內(nèi)部水冷芯片的設(shè)計(jì)，讓它能夠在更小的芯片空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)適應(yīng)更多的堆疊層數(shù)。