🇺🇸 Горизонты технологий. Охлаждение кристаллов. Микрофлюидика. Тренды. США

Microsoft разработала микрофлюидные каналы для охлаждения кристаллов

По заявлению компании, эта технология может обеспечить снижение температуры на 65%, что в 3 раза превосходит эффект от использования охлаждающих пластин, - об этом рассказывает Tom’s hardware.

Пока Nvidia с партнерами экспериментирует с охлаждающими пластинами и иммерсионным охлаждением, в Microsoft сделали ставку на микрофлюидные каналы, которые можно вытравливать на тыльной стороне чипа. Подход высоко эффективен, т.к. жидкость вступает в непосредственный контакт с «горячими точками» внутри процессора. Это коренным образом отличает его от традиционных методов (радиаторы, теплораспределительные крышки, иммерсионное охлаждение), где тепло должно пройти через несколько слоев материалов.

Узор микроканалов разработала партнерская компания Corintis, Швейцария, с использованием системы ИИ и опорой на природные узоры – прожилки листьев и крылья бабочки — это яркий пример синергии бионики и высоких технологий. Микроканалы должны быть достаточно эффективными с точки зрения циркуляции, но не слишком глубокими, чтобы ослабить кремний.

Травление каналов – еще одна последовательность операций в процессе изготовления кристалла, а значит – дополнительное время и затраты. В качестве альтернативы в Microsoft прикидывают, не лучше ли будет сделать отдельный микрофлюидный охладитель и охлаждать с его помощью 1 или 2 чипа. Это потребовало бы новых методов упаковки.

В Microsoft уже подобрали охлаждающую жидкость, разработали методы травления и интегрировали в процесс производства. Считается, что технология готова к серийному производству и ее можно лицензировать у Microsoft.

Corintis может производить до 100 тысяч охлаждающих микрофлюидных пластин в год, их можно устанавливать поверх микросхем или встраивать непосредственно в корпус. В 2026 году компания планирует нарастить мощность примерно до 1 млн пластин в год.

Сейчас Microsoft тестирует решение для охлаждения на серверах, на которых моделируются рабочие нагрузки Teams. Лабораторные испытания показали, что новая технология позволяет снизить пиковые температуры до 65% (в зависимости от конкретного чипа и условий использования).

Microsoft – не единственная компания, которая смотрит в сторону микрофлюидики, у IBM тоже есть патенты в этой области.

Разработка Microsoft является прямым ответом на вызов, озвученный лидерами индустрии (вроде Дженсена Хуанга из Nvidia), о том, что дальнейший рост производительности упирается не только в закон Мура, но и в проблемы энергопотребления и отвода тепла. Это может стать новым вектором развития после исчерпания возможностей традиционного воздушного и жидкостного охлаждения. В долгосрочной перспективе успех микрофлюидики может привести к тому, что система охлаждения перестанет быть внешним компонентом, а станет неотъемлемой частью архитектуры чипа.

@RUSmicro, картинка - Microsoft