人工智能加速器迅速将芯片的散热提高到 500 瓦或更高,这为计算平台的架构和散热系统带来了额外的挑战。传统的边缘型散热器和带有直接冷却剂输送渠道的散热器不再能满足散热的需要。我们需要突破性的解决方案, 但奇怪的是,在野生动物甚至人体中都可以找到。

图片来源:AI generation Grok 3/3DNews
近年来,业界一直在积极尝试直接嵌入硅中的微通道冷却,发现它有前途,但有问题。通过直接靠近工作晶体的微通道输送制冷剂,可以真正提高散热效率。这种方法还消除了芯片和冷却系统之间的过渡元件的需求,降低了热电阻并提高了散热速度。然而,实验表明,制冷剂分配系统中仍然存在压力差问题,从而导致过热点和温度急剧上升的区域。
包括微软在内的几家公司的科学家们研究了在硅中制造微型通道的可能性,以模拟人类血管的等级结构。众所周知,血液系统不仅滋养身体,而且还参与调节体温。实验表明,类似的方法来冷却硅芯片会产生良好的结果。
更重要的是,硅芯片最初可以设计为独特的“ 动脉,静脉,血管和毛细血管 ”结构,从而更有效地冷却高散热区域,而不会使冷却系统过度负荷负荷较小区域。这将有助于平衡散热器,提高处理器的可靠性。
科学家们已经证明,在硅芯片中模拟循环系统可以将处理器最热点的温度降低 18 ° C,并将冷却系统的压力降低 67%以上,从而降低泵的负荷并延长系统的使用寿命。此外,与传统冷却方法相比,处理器核心之间的温度差降低了三倍。
基于这些数据,研究人员得出结论,经典的 CMOS 芯片制造技术可以提高计算能力,同时将过热控制在可接受的范围内。