IBM:展示下一代芯片直接液冷技术

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IBM近日展示几项相关芯片冷却的最新技术，希望能够提供未来处理器和图形芯片等产品领域的更优质散热效能表现，并不会为此而增加额外成本。
应用于不同领域的电子设备正在变得越来越复杂，集成更多晶体管，运算速度更快，不过主要芯片制造商却希望能够在提升性能表现的同时通过不同方式来降低芯片功耗表现，其中一个主要问题就在于功耗输出密度。也许100瓦这个数值并不算高，但是如何从几个平方毫米的空间上持续转移热量则是一个严肃的问题，而现在，IBM将开始提供这种方案。
为芯片顶部加盖
目前大多数的芯片产品都在借助散热片和风冷设备移除百万计单位晶体管数量的硅芯片细微表面所发散热量，比较典型的应用案例就是在芯片和散热片之间增加特殊的导热膏体，这主要是为了更紧密的贴和到芯片表面以利于散热片工作更有效率。但是过于紧密的挤压散热膏体可能会导致芯片损毁，或者破裂，不过如果加上一个特殊的保护盖在芯片上，再使用散热膏体的话，导热连接性就可能会提高，并且在保护芯片的基础上增强散热表现效能。

借助微技术，IBM的研究员们已经开发出一种带有网格状类似于树杈分支通道表面的顶盖，这种技术的设计用意在于，如果承受压力之后，整个内部的特殊粘合膏体就会摊铺的更均匀，同时压力也会更均匀的分布在芯片表面上，这样芯片表面的压力就会增强约两倍，同时将会提供相比传统贴和方式增强十倍的散热传送效能表现。
IBM目前尚未表示这种特殊设计的芯片盖技术何时可以进入商业化运作阶段，不过表示当前高端的芯片所产生的热能耗已经达到每平方厘米100瓦的高密度，这就意味着未来的芯片发热密度可能会更高，如果不采取特别散热措施的话，芯片表面温度将可能接近太阳，达到大约6000摄氏度的超高温度。而借助传统的风冷或者液冷技术，IBM所提供的特殊芯片顶盖技术将会帮助未来高效能芯片有效降低温度，同时也将会有更多相关新技术会被得到运用。
IBM计划为芯片直接加注大量冷却液体到表面
基于风冷系统的效能限制，IBM的研究员们表示，他们目前在开发的有关于分支散热设计概念还有更长远的计划，这种近乎神奇的散热技术应该更接近液冷应用效果，IBM的研究员们称之为direct jet impinGement（直喷冲击）。
其中需要配套的冷却液体直接喷射在芯片背部表面，同时借助极其精密的抽吸系统导出冷却液体，其中使用到嵌入芯片保护顶盖内部的大约5万个单位的超精细喷嘴阵列，就有些类似于喷墨打印机用来喷涂微升级墨滴的喷头，不过技术要求等级更高，整套系统也同样形成一个类似于树枝分支状的微系统架构，当然也相当复杂。

同时为开发一套更为完美的冷却和芯片贴和系统，IBM竟然想出来将水槽内嵌到电子级的芯片表面上，IBM表示，借助直接在芯片内表面散热这种极限的芯片级冷却技术能够有效增强散热效能，因此也可以有效的避免存在于传统冷却系统和硅芯片之间的热阻效应。
IBM已经可以展示带有内嵌水槽的芯片液冷系统，其散热效能已经可以达到370瓦每平方厘米的密度表现，这项技术远远超过当前传统风冷技术所能够达到的75瓦每平方厘米散热密度的6倍以上效能，但是，这种极其精密水泵系统所需要的动力却要小很多很多

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好概念不知成本如何？