MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Дальнейший рост производительности полупроводниковых компонентов, как не раз отмечалось, будет сопровождаться заметным увеличением тепловыделения, и разработчикам чипов необходимо самим задумываться об эффективных методах охлаждения. Представители TSMC пояснили, что без жидкостного охлаждения представить себе дальнейшее развитие отрасли невозможно, причём встраивать его придётся в сами чипы.
Источник изображения: TSMC
На конференции Semicon Taiwan 2026 выступил директор по разработкам TSMC в сфере передовых методов упаковки Джеймс Чэнь (James Chen), как сообщает TrendForce со ссылкой на публикации в тайваньской прессе. Он привёл прогноз, согласно которому потребляемая вычислительной системой мощность за ближайшие пять лет вырастет почти в шесть раз. Совокупная площадь чипов, входящих в состав упаковки типа CoWoS, в период с 2024 по 2029 годы должна вырасти до размера, в 14 раз превышающего величину визирной сетки литографического оборудования. Иными словами, изготавливать подобные чипы в монолитной компоновке с использованием классических методов производства уже невозможно.
Количество транзисторов в чипах многокристальной компоновки к 2029 году вырастет в 48 раз. Пропускная способность памяти HBM в удельном выражении на одну упаковку увеличится более чем в 34 раза, количество каналов передачи данных более чем удвоится, а скорость обмена информацией по ним увеличится в шесть раз. Потребляемая одним чипом в такой упаковке мощность увеличится с 600 до 4100 Вт, а потери энергии возрастут более чем в пять раз. Бороться с растущим тепловыделением, учитывая увеличивающуюся сложность компоновки чипов, позволит только интегрированное жидкостное охлаждение, по мнению представителей TSMC.
Компания уже давно предлагает предусмотреть в упаковке чипа систему микроканалов для более эффективного отвода тепла с помощью охлаждающей жидкости. В цепочке теплообмена нужно сокращать количество звеньев, ведь каждое из них обладает собственным тепловым сопротивлением. Образно говоря, охлаждающая жидкость должна ближе подбираться к внутренностям чипа. На пути практической реализации этой идеи в масштабах серийного производства пока достаточно препятствий, но отрасль неизбежно придёт к подобным решениям, как считают в TSMC.
Компания также призывает оптимизировать состав материалов и компоновку чипов с целью снижения теплового сопротивления компонентов. В этом смысле данное направление обеспечивает потенциал его сокращения на величину до 40 %. Потенциально горячие элементы на этапах проектирования чипа нужно размещать таким образом, чтобы их потом было проще охлаждать. Забота об этом должна сохраняться на протяжении всего цикла подготовки изделия к производству. Компании, которые производят жидкостные системы охлаждения, также будут задействованы в процессе поиска решений и наверняка неплохо на этом заработают.
Источник:
