væskekølende termisk opløsning til Chip
Den stigende transistortæthed reducerer chippens strømforbrug, men den høje tæthed af transistorer vil gøre varmen mere koncentreret, og problemet med varmeafledning kan ikke ignoreres. Varmeafledningen af højtydende chips har altid plaget alle, inklusive virksomheder. Udover den traditionelle kombination af luftkøling plus klimaanlæg er væskekøling også et meget effektivt valg. Aircondition og luftkøling vil dog medføre et stort energiforbrug. Microsoft valgte at sætte datacenterserveren i havet for at forbedre effektiviteten af varmeafledning.
Vanskeligheden ved at installere væskekøling på chippen er at integrere væskekanalen direkte i chippens design. Forskere mener, at den fremtidige løsning er at lade vand løbe mellem sandwich-kredsløb. Selvom det lyder enkelt, er det meget svært at betjene i praksis. På nuværende tidspunkt er nedsænkning i ikke-ledende væske til varmeafledning meget nyttig for chips ved brug af stablingsteknologi, men at bruge denne teknologi i traditionelle chips vil blive meget dyrt og vanskeligt at opnå masseproduktion.
TSMC foreslog tre forskellige siliciumkanaler og gennemførte relevante simulationstests. I den første direkte vandkølingsmetode vil vand have sin egen cirkulationskanal og blive direkte ætset ind i chippen; Den anden er, at vandkanalen er ætset til siliciumlaget på toppen af chippen, og det termiske grænseflademateriale (TIM) lag af okse (siliciumoxidfusion) bruges til at overføre varme fra chippen til vandkølingslaget; Den sidste er at erstatte det termiske interface materialelag med simpelt og billigt flydende metal. Med hensyn til effekt er den første metode den bedste, og den anden metode er den anden.
Chip væskekøling er en vigtig retning for at løse halvleder varmeafledning i fremtiden. Når alt kommer til alt, vil transistorer med højere densitet og 3D Packaging Technology i fremtiden gøre chippen varme fra plan til tredimensionel, hvilket ikke kun vil gøre varmen mere koncentreret, men også flerlagsstabling vil gøre varmeoverførslen sværere. I lyset af stadig mere koncentrerede varmeafledningsproblemer kan spånvandkøling og varmeafledningsordning være en god måde at løse problemet med spåntermiske problemer.
