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一种电子器件散热新方法——片上冷却

时间:2019-09-11 作者:George Leopold 阅读:
从AI芯片和超大规模数据中心,到航空航天应用以及所有集成到电动汽车中的器件,这些处理密集型应用正在产生大量的热量。而传统的热管理技术已无法应对处理这些热空气的挑战。最近,麻省理工学院的一个分支机构提出了一种冷却电子器件的新方法。该方法采用的小型液体喷射器可直接集成到电子器件中。
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从AI芯片和超大规模数据中心,到航空航天应用以及所有集成到电动汽车中的器件,这些处理密集型应用正在产生大量的热量。而传统的热管理技术已无法应对处理这些热空气的挑战。最近,麻省理工学院的一个分支机构提出了一种冷却电子器件的新方法。dfJEETC-电子工程专辑

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用于冷却AI处理器的JetCool模块。dfJEETC-电子工程专辑

经过近五年的开发,初创公司JetCool Technologies凭借其微对流冷却技术进入业界视野。该公司首席执行官Bernie Malouin表示,这项技术采用的小型液体喷射器可直接集成到电子器件中。dfJEETC-电子工程专辑

Bernie Malouin表示,与截至目前最先进的技术相比,JetCool的液体喷射器可以放置在邻近热量产生的位置,这将使冷却效率提高十倍。这家初创公司还声称,在航空航天应用领域,其产品尺寸与重量都具有其优势。dfJEETC-电子工程专辑

Maloiun说,微对流冷却最大的卖点是提供了目前冷却技术90%的性能,因为它可以作为散热器集成在硅基板上,而不需要外来半导体材料或复杂的编码。dfJEETC-电子工程专辑

JetCool于今年1月从麻省理工学院分拆出来,旨在利用其200万美元的投资进行技术开发以应对日益增长的冷却需求,例如,来自数据中心、机器学习和其它计算密集型工作负载的处理压力。Malouin还指出,随着越来越多的器件被集成到设计中,使得电力管理系统不堪负荷,电动汽车同样需要更有效的冷却技术。dfJEETC-电子工程专辑

“人们正在探寻冷却的极限,”Malouin在接受采访时指出。dfJEETC-电子工程专辑

JetCool在今年的波士顿国际微波研讨会上推出了微对流冷却方法,被评为该活动的“Next Top Startup”。dfJEETC-电子工程专辑

JetCool的目标是将其技术用于军事和航空航天应用中的功率放大器和射频元件;在电动汽车应用中用于功率逆变器和信息娱乐控制台;同时还可用于光纤网络和5G发射器等无线应用。dfJEETC-电子工程专辑
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JetCool的液冷法兰(liquid-cooled flange)适用于航空航天功率放大器等有源器件。dfJEETC-电子工程专辑

扩大这一冷却技术应用市场规模的最佳机会目前看来是企业数据中心,这些数据中心越来越多地采用图形处理器(通常与CPU相结合)、新兴的AI芯片以及ASIC。随着企业推出更多分布式应用程序,所有这些都被用来满足越来越苛刻的负载需求。dfJEETC-电子工程专辑

许多案列表明这种不断增长的负载需求导致功率密度水平增加了一倍或两倍,这使得数据中心运营商不得不寻找新的方法来为服务器机架散热。dfJEETC-电子工程专辑

随着热量产生和功率消耗的飙升,当前的热管理方法包括远程冷却都会造成电子器件的重量和体积增加,初创公司JetCool的新散热方法说明了业界对电子器件冷却技术的不断深入探索。dfJEETC-电子工程专辑

麻省理工学院于2012年就启动了微对流冷却技术的研究工作。同年,美国国防高级研究计划局(DARPA)启动了一项名为Intrachip/Interchip Enhanced Cooling的相关计划。这项计划也称为ICECool,它研究嵌入式热管理技术,包括在基板、芯片或封装内部集成微流体冷却技术,而且将新的热管理技术融入芯片设计流程之中也是其目标之一。dfJEETC-电子工程专辑

本文同步刊登于电子工程专辑杂志2019年9月刊dfJEETC-电子工程专辑

责编:Yvonne GengdfJEETC-电子工程专辑

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George Leopold
EE Times特约编辑。自1986年以来,George Leopold一直在华盛顿特区撰写有关科学和技术的文章。除了EE Times,Leopold的作品还出现在《纽约时报》(New York Times),New Scientist和其他出版物上。 他住在弗吉尼亚州雷斯顿。
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