在纽约宾汉姆顿大学，他们开发了一种用于冷却处理器的新技术，该技术将消除导热膏。 使用3D打印将导热材料直接施加到芯片表面。 据专家介绍，他们的解决方案可以将数据中心处理器的工作温度降低10°C。
让我们讨论一下技术，并讨论其他用于冷却CPU的实验方法。
/摄影艺术背景虚化 CC BY-SA如何打印“金属导热油脂”
该技术的开发人员在处理器的晶体上沉积了一层具有高导热性的金属合金薄层，并使用激光在其中“打印”了冷却剂通道。 为此，使用了
选择性激光烧结法。
金属粉末层均匀地分布在硅表面上。 然后打开激光，由移动镜引导的光束根据生成的3D模型将粒子融合在一起。 该过程重复很多次-在每次迭代中，最终产品的各个部分都会形成。 激光烧结本身不到一秒钟即可完成。
应用于芯片的合金由钛，锡和银组成。 需要最后两个以降低材料的熔点。 因此，金属保持更长的液态状态，这有助于避免由于急剧硬化而导致的层变形。
选择性激光烧结使形成的金属层的厚度比人的头发的直径厚千倍是可能的。 这使冷却液可以直接从切屑中吸收多余的热量，从而无需导热油脂。
这项技术能做什么
专家们设法获得了一种
导热系数为39 W /（m•K）的合金，该合金的
导热系数比其他用于
导热界面的材料（导热油脂或高分子化合物）高7倍。 与其他冷却系统相比，这可以将芯片温度降低10°C。
这项新技术旨在解决两个问题：降低数据中心的能源成本并延长处理器的寿命（因为它们将减少过热）。 根据开发商的说法，本发明将使全球数据中心的能耗降低5％，并使IT行业每年节省多达4.38亿美元。
到目前为止，该技术仅在实验室条件下进行了测试，尚不清楚它将如何在实际数据中心中工作。 但是，在不久的将来，研究人员计划为其技术申请专利并进行必要的测试。
还有谁在尝试芯片冷却
宾汉姆顿大学不仅在研究芯片冷却技术。 他们来自加利福尼亚大学的同事首次合成了具有高导热性的超纯砷化硼晶体。 获得的值接近1300 W /（m•K），而对于钻石（被认为是导热率的冠军之一），它的值为1000 W /（m•K）。
这项新技术将创建电子和光子学中的高效散热系统。 但是，为此有必要解决许多问题。 以工业规模难以获得砷化硼-晶体的合成中经常会
出现缺陷，并且有毒的砷化合物被用于该材料的生产中。
加利福尼亚大学的研究人员也在努力解决处理器散热的问题。 他们
建议改变芯片本身的结构。 这个想法是创建一个硅晶体结构，其中声子（传递热量的准粒子）以最大速度传递热量。
他们的技术被称为“空穴硅”。 在板上钻出直径为20 nm的微小孔，以加快散热速度。 在孔的最佳位置的情况下，硅晶片的热导率
增加了30％。
此方法仍远未实现-仅模型已准备就绪。 下一步是研究技术的潜力以及在实际系统中应用的可能性。
/摄影PD接下来是什么
新的除热技术的实际实施还很遥远。 它们都处于概念阶段或原型阶段。 尽管它们具有良好的潜力，但无需谈论它们在数据中心市场中的广泛引入。
因此，数据中心现在正在
尝试其他冷却方法。 最新趋势之一是
液体冷却 。 根据Uptime Institute的一项调查，全世界14％的数据中心已经实施了该技术。 专家预计，由于数据中心设备密度的增加，该数字将来还会增加。 由于具有大量相邻服务器，因此空气冷却更加困难。
另一个
趋势是
用于控制数据中心
空调的AI系统 。 根据研究机构的说法，大约15–25％的数据中心已经在使用这种机器学习算法。 预计将来，智能技术在数据中心中的普及只会增加。
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