半导体芯片散热新突破：激光冷却技术详解

你竟能用激光给芯片降温？！

初创公司计划通过将热量转化为光来冷却数据中心。

现代高性能芯片是工程奇迹，包含数百亿个晶体管。问题是，你不能同时使用所有晶体管。如果这样做，将会产生热点——高温集中在微小区域，功率密度接近太阳表面的水平。这导致了一个被称为“暗硅”的令人沮丧的悖论，这个词由计算机架构师创造，用于描述芯片上必须保持关闭状态的、不断增长的部分。现代芯片上高达80%的晶体管在任何给定时刻都必须保持“暗”状态，以防止芯片烧毁。我们正在一小块硅片上构建超级计算机，却只利用了其潜力的一小部分。这就像建造一座摩天大楼，却只能使用前十层。

多年来，业界一直在用更大的风扇和更复杂的液冷系统对抗这一热极限。但这些本质上都是权宜之计。无论是使用空气还是液体，它们都依赖于将热量从芯片表面带走。热量必须先通过硅传导到冷却板，形成了一个在未来的芯片功率密度下根本无法克服的热瓶颈。当今芯片上的热点每平方毫米产生数十瓦的功率，并且它们在计算过程中的不同时间出现在芯片的不同位置。风冷和液冷难以将冷却效果集中在热点出现时、出现的地方——它们只能试图对整个芯片进行整体冷却。
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