Microfluid Cooling: Flüssigkeitskanäle im Chip sollen Kühlung drastisch verbessern

PCGH-Redaktion

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Um die stetig ansteigende Leistungsdichte in der Mikroelektronik kontrollierbar zu machen, müssen neue Kühllösungen her. Eine davon ist die Microfluid-Kühlung, bei der eine Kühlflüssigkeit direkt durch den Chip geleitet wird. Derzeit gibt es aber noch Probleme, die es zu überwinden gilt.

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Als Kühlmittel kommen da dann vorallem fluorierte Kohlenwasserstoffe in Betracht, die halten ja bis zu 400°C aus. Allerdings wird man sich dann der Treibhausgasdiskussion stellen müssen.

Insgesamt eine tolle Idee, auch wenn sich das ganze dann stark verkomplizieren wird. Die CPU und den Kühler dann selbst zu installieren wird da wohl nichtmehr möglich sein, für GPUs ist das wohl eine gute Alternative.
 
Finde die Idee an sich schon ziemlich geil. Wenn das allgemeine Chip- Design weg vom Monolithischen Die hin zu mehr kleinen Dies (wie AMDs XXCs) geht, und man dann den freien Bauraum zwischen den Dies auch noch für die Kühlung nutzen können, warum nicht?

Noch klingt das sehr nach Zukunft, aber ich könnte mir vorstellen das wir sowas in der Art in Zukunft sehen werden.
Dann würde CPU/GPU aber zwangsläufig mit entsprechendem Kühler ausgeliefert werden. Aber denkbar wäre es.
 
SO wie ichs verstanden habe Handelt es sich ja im moment noch um Quasi n Extremes Direct die cooling.... Womit man schon sehr nahe an den transistoren ist.... aber denke die reise geht dahin das man die leitungen eventuell irgendwann direkt mit in die nanostruktur einarbeitet in der produktion.... fragt sich nur was man dann zum kühlen nimmt :D
Und dann halleluja denn hitze an den Absouluten hotspots in der nanostruktur sind ja n großer faktor was spannung und somit takt angeht....

Ich finds mega auf alle fälle
 
Sofern das komplett in die Cpu integriert wird und am Ende die Wärme wieder an der Oberfläche des Heatspreaders landet, auf jeden Fall ein interessanter Ansatz. Soll die Cpu halt dicker werden, sofern man (dann eben neu entworfene/umgearbeitete) Kühler ähnlich wie gewohnt montieren kann. Sonst eher weniger alltagstauglich.
 
Alltagstauglich wird das warscheinlich nie werden..... wobei ich mir gut vorstellen kann das da so 2 kleine minischläuche aussm heatspreader hängen die man dann einfach an ne kleine pumpe hängt mit nem Radiator den man irgendwo einfach zwischen nem Lüfter befestigt... und dann oben druf nomma nen Custom loop Quasi als kühlungsergänzung. hehe wär schon geil
 
Sofern das komplett in die Cpu integriert wird und am Ende die Wärme wieder an der Oberfläche des Heatspreaders landet, auf jeden Fall ein interessanter Ansatz. Soll die Cpu halt dicker werden, sofern man (dann eben neu entworfene/umgearbeitete) Kühler ähnlich wie gewohnt montieren kann. Sonst eher weniger alltagstauglich.

Mit dem Ansatz wird es keinen Heatspreader mehr geben, da man so quasi das komplette Potential verschenken würde. Wenn man schonmal die komplette Wärme in einer Flüssigkeit hat, dann muß man sie direkt abführen und entweder an einen Radiator abgeben oder an einen Wärmetauscher für einen großen Wasserkreislauf.

Alltagstauglich wird das warscheinlich nie werden..... wobei ich mir gut vorstellen kann das da so 2 kleine minischläuche aussm heatspreader hängen die man dann einfach an ne kleine pumpe hängt mit nem Radiator den man irgendwo einfach zwischen nem Lüfter befestigt... und dann oben druf nomma nen Custom loop Quasi als kühlungsergänzung. hehe wär schon geil

Es wird dann nichtsmehr zum selbstbasteln mehr geben, sondern nur ein fertig konfiguriertes System. Bei Grakas wird man es nicht merken, außer wenn man den Kühler abmontieren möchte, das wird nichtmehr gehen. Die CPUs hingegen werden dann wohl schon fest auf dem Mainboard verlötet und komplett mit Kühllösung ausgeliefert werden. Der Albtraum aller Mainboardhersteller, da sie so obsolet werden könnten, wenn sie es nicht schaffen die Fertigung an sich zu ziehen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wie verhindert man da Korrosion / zusetzen und thermische Spannungen?

Wenn man fluorierte Kohlenstoffverbindungen nimmt, dann gibt es kein Korrosion mehr, brennbar sind sie auch nicht. Die Nachteile sind, der sehr hohe Preis (3M nimmt 500$) und das es sich um sehr starke Treibhausgase handelt. Sonst müßte man wohl irgendwelche Kohlenwasserstoffe nehmen. Mit Beschichtungen zu arbeiten ist auch noch eine Option.

Die thermischen Spannungen dürften geringer ausfallen, wenn das ganze kühler wird.
 
Wenn man fluorierte Kohlenstoffverbindungen nimmt, dann gibt es kein Korrosion mehr, brennbar sind sie auch nicht. Die Nachteile sind, der sehr hohe Preis (3M nimmt 500$) und das es sich um sehr starke Treibhausgase handelt. Sonst müßte man wohl irgendwelche Kohlenwasserstoffe nehmen. Mit Beschichtungen zu arbeiten ist auch noch eine Option.

Die thermischen Spannungen dürften geringer ausfallen, wenn das ganze kühler wird.
Fluorierte Wasserstoffe kannste zumindest in der EU vergessen... deswegen wird auch dieser Projekt-PC von der8auer/Caseking nicht in den Handel kommen. Als Privatperson wirst du so Zeug nicht bekommen dürfen.
 
Mit dem Ansatz wird es keinen Heatspreader mehr geben, da man so quasi das komplette Potential verschenken würde. Wenn man schonmal die komplette Wärme in einer Flüssigkeit hat, dann muß man sie direkt abführen und entweder an einen Radiator abgeben oder an einen Wärmetauscher für einen großen Wasserkreislauf.
Wieso denn? Wenn man alles inklusive der unschönen Kühlmittel in der Cpu hält und die Oberfläche des Heatspreaders quasi als Plattenwärmetauscher verwendet, gibt es wenig Grund dagegen. Klar verschenkt man so etwas Potenzial, aber immer noch besser, als ein ganzes System mit all seinen Unzulänglichkeiten ersetzen zu müssen.
 
Also ich weiß ja nicht, ob dies der richtige Ansatz ist?

Das ganze treibt die Produktionskosten immens in die Höhe und ich denke, dass man mehr davon hätte, die Chips größer zu machen und niedriger zu takten. Ich denke der o. g. Ansatz wird in den Kosten (gerade zu Beginn) exorbitant hoch liegen und man wird wahrscheinlich ganz locker die doppelte oder dreifache Chipfläche fürs gleiche Geld belichten können. Da halte ich es für sinnvoller, dass man statt 16 CPUs dann lieber 32 bekommt und diese statt 5Ghz nur mit 3Ghz takten, ist wahrscheinlich um einiges effizienter und kühler.

Ganz grds. finde ich es gut, dass sich die Hersteller Gedanken darüber machen, aber irgendwie schizofren, wenn sie gleichzeitig das löten des HS weglassen und diesen stattdessen mit einer äußerst günstigen WLP verkleben. Ich denke, alleine bei der Montage des HS (durch den Hersteller) bzw. dessen Konstruktion kann man noch einige Grad wegbekommen.
Ganz zu schweigen von den Werkstoffen der "nahen" Zukunft. Man muss sich nur einmal Graphen anschauen, die verbessern die Leitfähigkeit um ein vielfaches (Kupfer unter 400W / Graphen bei 5300W). Ich bspw. könnte mir vorstellen, dass man in Zukunft spezielle Extreme Editions bekommt, die einen deutlich verbesserten Heatspreader haben, der dann bspw. mit Graphen an den DIE angebunden ist, vieleicht dann auch aus den "inneren" Lagen des DIE.

Für Rechenzentren und ähnliches stelle ich mir vor, dass es wesentlich kostengünstiger sein dürfte, den kompletten Server zu fluten, also ein Tauchbad anzustreben. Dafür müsste das Gehäuse abgedichtet werden und eine nicht leitende Flüssigkeit verwendet werden. Wurde ja so schon zu "Moddingzwecken" umgesetzt und stellte kein Problem dar (PC in Ölbad), damit könnte man dann zentrale Radiatoren aufstellen und/oder die Abwärme sogar nutzbar machen, bspw. Anschluss der Leitungen an eine Wärmepumpe um Gebäude etc. zu heizen (Warmwassernutzung). Mittels Wärmepumpe kann man die Flüssigkeit dann ja sogar deutlich unter Raumtemperatur kühlen und so die Kühlleistung maximieren.

Das halte ich alles für wesentlich realistischer und wahrscheinlicher, als die extrem aufwendig erscheinende Variante, dass man den DIE aushöhlt?
 
Größere Chips haben auch ihre Nachteile bei Energieverbrauch, Taktfähigkeit und Latenzen. Manche architektonische Umsetzung benötigen feinere Designs, um richtig umgesetzt zu werden. Wenn man auf diese Weise das Problem mit der Energiedichte gelöst bekommt, ist das doch ok.
 
Wieso denn? Wenn man alles inklusive der unschönen Kühlmittel in der Cpu hält und die Oberfläche des Heatspreaders quasi als Plattenwärmetauscher verwendet, gibt es wenig Grund dagegen. Klar verschenkt man so etwas Potenzial, aber immer noch besser, als ein ganzes System mit all seinen Unzulänglichkeiten ersetzen zu müssen.

Ein Plattenwärmetauscher benötigt eine möglichst große Oberfläche und einen geringen Abstand zwischen den beiden Medien, beides hat man bei einem Heatspreader nicht. Es gibt auch keine Wakü für den PC, mit der man einen Zentimeter oder weniger überbrückt. Wenn man schon den Luxus hat, die Wärme auf eine Flüssigkeit übertragen zu haben, dann nutzt man ihn auch. Obendrein brauchen die Pumpen ja auch Platz. So eine teure Kühlung zu bauen um dann einen popligen Millimeter zu überbrücken ist einfach nur Verschwendung, da kann man gleich lassen.

Es ist eben besser etwas neues zu machen, wenn das alte unbrauchbar ist.

Das ganze treibt die Produktionskosten immens in die Höhe und ich denke, dass man mehr davon hätte, die Chips größer zu machen und niedriger zu takten. Ich denke der o. g. Ansatz wird in den Kosten (gerade zu Beginn) exorbitant hoch liegen und man wird wahrscheinlich ganz locker die doppelte oder dreifache Chipfläche fürs gleiche Geld belichten können. Da halte ich es für sinnvoller, dass man statt 16 CPUs dann lieber 32 bekommt und diese statt 5Ghz nur mit 3Ghz takten, ist wahrscheinlich um einiges effizienter und kühler.

Das macht man ja schon seit gut 15 Jahren, nur kommt man damit auch an die Grenzen. Z.B. läßt sich die Singlecoreleistung nur begrenzt steigern, da muß mehr Takt her. Außerdem sind da eben, wie du gesagt hast, noch die Kosten. Man könnte Natürlich auch für Normalos Mainboards mit mehreren Sockeln nehmen, nur das wird eben ein vielfaches kosten. Zusätzlich kann man da dann auch wieder die Leistung steigern, indem man den Takt erhöht.

Ganz grds. finde ich es gut, dass sich die Hersteller Gedanken darüber machen, aber irgendwie schizofren, wenn sie gleichzeitig das löten des HS weglassen und diesen stattdessen mit einer äußerst günstigen WLP verkleben. Ich denke, alleine bei der Montage des HS (durch den Hersteller) bzw. dessen Konstruktion kann man noch einige Grad wegbekommen.

Die Zeiten sind vorüber, spätestens seit AMD mit Zen 2 zurückgeschlagen hat und AMD mit Navi eine akzeptable Alternative gebracht hat. Bei dieser Lösung läßt man ja quasi alles weg, das ist noch besser, als das Die zu schleifen und da direkt einen Waküblock draufzusetzen (die bisher beste Lösung.

Ganz zu schweigen von den Werkstoffen der "nahen" Zukunft. Man muss sich nur einmal Graphen anschauen, die verbessern die Leitfähigkeit um ein vielfaches (Kupfer unter 400W / Graphen bei 5300W). Ich bspw. könnte mir vorstellen, dass man in Zukunft spezielle Extreme Editions bekommt, die einen deutlich verbesserten Heatspreader haben, der dann bspw. mit Graphen an den DIE angebunden ist, vieleicht dann auch aus den "inneren" Lagen des DIE.

Auch mit Graphen dürfte man da nicht dagegen ankommen, gegen eine Konvektion ist eine Wärmeleitung einfach nicht effektiv. Deshalb sind Heatpipes und Waküs nicht zu schlagen.

Dann ist auch noch die Frage der Verarbeitung. Auf dem Papier liest sich das immer gut, aber daraus ein Produkt zu machen, dass die Eigenschaften auch wirklich hat, ist etwas völlig anderes, gerade bei Graphen und Nanoröhren.

Für Rechenzentren und ähnliches stelle ich mir vor, dass es wesentlich kostengünstiger sein dürfte, den kompletten Server zu fluten, also ein Tauchbad anzustreben. Dafür müsste das Gehäuse abgedichtet werden und eine nicht leitende Flüssigkeit verwendet werden.

Die Cray Supercomputer wurden eine der 80er so gekühlt, mit fluorierten Kohlenstoffverbindungen.

Das halte ich alles für wesentlich realistischer und wahrscheinlicher, als die extrem aufwendig erscheinende Variante, dass man den DIE aushöhlt?

Kommt darauf an wieviel das ganze kostet. Wenn man es für um die 100-200$ herstellen kann (also das ganze Kühlkonzept), dann hat das durchaus Zukunft. Nvidia ist ha bei einem normalen Luftkühler auch über die 100$ gegangen.
 
Ein Plattenwärmetauscher benötigt eine möglichst große Oberfläche und einen geringen Abstand zwischen den beiden Medien, beides hat man bei einem Heatspreader nicht. Es gibt auch keine Wakü für den PC, mit der man einen Zentimeter oder weniger überbrückt. Wenn man schon den Luxus hat, die Wärme auf eine Flüssigkeit übertragen zu haben, dann nutzt man ihn auch. Obendrein brauchen die Pumpen ja auch Platz. So eine teure Kühlung zu bauen um dann einen popligen Millimeter zu überbrücken ist einfach nur Verschwendung, da kann man gleich lassen.
Deswegen ja nur quasi ein Plattenwärmetauscher.
Wenn man sich ne Wakü auf einer modernen Cpu ansieht, ist die Oberfläche des Heatspreaders nicht viel wärmer als das Kühlmedium 2mm weiter im Kühlkörper, selbst die Oberfläche des Dies müsste grob bei der Hälfte zwischen Wasser und Kerntemperatur sein. Warum befördert man das Kühlmedium in der Cpu also nicht einfach über eine Mikrostruktur an den Heatspreader? So verteilt man die Wärme gleichmäßig über den ganzen Heatspreader, sodass sie nur wenige mm durch Kupfer, aber mit der vollen Fläche des Heatspreaders geleitet wird, bevor sie über die volle Kühlstruktur des Wasserkühlers abgeleitet wird/ im Inneren der Heatpipes abgeführt wird.
 
Die Zeiten sind vorüber, spätestens seit AMD mit Zen 2 zurückgeschlagen hat und AMD mit Navi eine akzeptable Alternative gebracht hat. Bei dieser Lösung läßt man ja quasi alles weg, das ist noch besser, als das Die zu schleifen und da direkt einen Waküblock draufzusetzen (die bisher beste Lösung.



Auch mit Graphen dürfte man da nicht dagegen ankommen, gegen eine Konvektion ist eine Wärmeleitung einfach nicht effektiv. Deshalb sind Heatpipes und Waküs nicht zu schlagen.

Dann ist auch noch die Frage der Verarbeitung. Auf dem Papier liest sich das immer gut, aber daraus ein Produkt zu machen, dass die Eigenschaften auch wirklich hat, ist etwas völlig anderes, gerade bei Graphen und Nanoröhren.



Die Cray Supercomputer wurden eine der 80er so gekühlt, mit fluorierten Kohlenstoffverbindungen.



Kommt darauf an wieviel das ganze kostet. Wenn man es für um die 100-200$ herstellen kann (also das ganze Kühlkonzept), dann hat das durchaus Zukunft. Nvidia ist ha bei einem normalen Luftkühler auch über die 100$ gegangen.

Vertstehe den ersten Absatz (des Zitats) nicht, Comet Lake setzt meines Wissens nach nur bei den 10 Kernern auf Lot. Bei allen anderen hat man da durchaus noch Potenzial nach oben. Darüber hinaus denke ich, dass es hier um die beste industriell zu fertigende Lösung geht, wenn einige Enthusiasten den HS entfernen und einen Kühlblock direkt auf den DIE setzen, mag das die beste Lösung sein, nur sie ist eben nicht Massentauglich.

Mit Graphen kann man eine ganze Menge anders machen, die Wärmeleitung wird die einer Wasserkühlung um ein vielfachses überschreiten. Insbesondere kann man es mit Graphen, oder Graphan (wirkt elektrisch isolierend) erreichen, die aktuell nur der elektrischen Isolation dienenden Schichten sogar noch zum Wärmeabtransport zu nutzen. Wenn man mit Graphan solche Schichten bildet, dann kann die Wärme hier ganz schnell und einfach in einen Heatspreader geleitet werden. Genau das ist aber aktuell das Problem, grds. kann man tausende Watt abführen (im Zweifel mittels Komressorkühlung), nur diese Abwärme ersteinmal dahinbekommen ist ja das Problem. Mit Graphen/Graphan wird man dies aber im Vergleich zu Wasser um ein vielfaches besser und sofern man die Herstellung von Graphen/an mal als gegeben nimmt um ein vielfaches einfacher.

In meinen Augen und da gebe ich dir recht, sind wir aber aktuell an einem ziemlichen Totpunkt angekommen. Man sieht z.B. an der aktuellen Grakainkarnation sehr schön, dass man diesen Punkt mit eiligen Schritten erreicht und Silizium ein Weg mit einem rapiden Ende sein wird. Bereits jetzt bekommt man Shrinks nur noch sehr unzureichend mit Leistungszuwächsen beflügelt, die Effizienz wird zwar noch besser, aber bei weitem nicht mehr in dem Maße wie es einmal war. Wenn man sich NV anschaut, reden wir von irgendwas unter 20% Effizienzzuwachs, das ist schlicht zu wenig um noch lange weiterzulaufen. Ich gehe davon aus, dass die Industrie noch einige Prozesse mitnehmen wird, vieleicht kann der genannte Ansatz das ganze noch ein oder zwei Jahre länger leben lassen. Aber die richtige Richtung ist es nicht, wenn man sich die zugegeben noch sehr theoretischen Möglichkeiten der Graphen anschaut, wird dies in meinen Augen die Zukunft der Halbleitertechnik sein. AMD hat vor kurzem mal anklingen lassen, dass Silizium noch ca. 10 Jahre das Mittel der Wahl sein wird, danach ist man am Ende des technisch machbaren.
Für mich gibt es aktuell nur zwei wirkliche Konkurenten, MoS2 und Graphen, wobei ich glaube, dass Graphen das Mittel der Wahl sein wird, weil man soviele logische Vorteile hat. Wenn man die Produktion in den Griff bekommt, werden CPUs in Zukunft nicht mehr produziert, sondern gezüchtet.

100 bis 200$ sind in meinen Augen für eine Kühllösung viel zu viel. Für den letzten Enthuasiasten mag dies funktionieren, für die Allgemeinheit aber nicht. Vor allem ist der o. g. Weg ja nur die Implementation um die Wärme aus der CPU zu bekommen.

Man wird im Prinzip zwei Kühlkreisläufe haben müssen, einen durch den Chip und einen durch die Radiatoren. Beide haben ja komplett unterschiedliche Anforderungen, der durch den Chip muss mit hohem Druck arbeiten um möglichst viel Flüssigkeit durch die engen Kanäle zu bekommen. Dann muss diese Flüssigkeit in den großen Kreislauf um möglichst viel Wärme an die Radiatore und die Umgebung abzugeben. Da könnte ich mir vorstellen, dass der Vorteil gegenüber einer "guten" Wakü mit DirectDie Kontakt nicht einmal groß ist, weil schlicht die Wassermenge die man durch den Chip drücken kann stark begrenzt ist. Man kann nicht mit 2000BAR an die Sache gehen, so stabil ist eine CPU ja nicht.
Ich denke bei der ganzen Materie wird man schnell in Bereiche von über 1000$ vorstoßen und die Vorteile werden sich letzlich in Grenzen halten.
 
Du kannst doch sowieso kein Wasser da durch pumpen, allein daran scheitert es schon.
Das gehört in der Cpu abgegrenzt und über den (meinetwegen dann deutlich dickeren, muss ja noch ne Pumpe drunter) an den normalen Kühler abgegeben.
 
Hier sind einige gute Möglichkeiten genannt worden und in den Labors gibt es sicher noch mehr davon. Es ist wohl sicher, daß schon Systeme gebaut wurden die erfolgreich waren. Nur muß die Idustrie eben anders denken als wir.
Was ist damit zu verdienen, wie groß ist die Haltbarkeit, wie sieht es mit dem Ausschuß aus, welche Rohstoffe, ist die Gesetzeslage zu berücksichtigen, die Handhabung in Laienhand, Lagerfähigkeit, Patentprobleme usw.?
Die Lichtgeschwindigkeit und die Trägheit von Bauteilen begrenzen die Geschwindigkeit. Lichtgeschwindigkeit insofern, daß der el. Strom nicht einmal diese erreicht bei der Geschwindigkeit aber bei langenWegen doch eine ordentliche Zeit benötigt. Miniaturisierung verbessert diese Situation aber die ist natürlich nicht endlos möglich.
Was sich durchsetzen wird muß nicht die beste Lösung sein, da viele Faktoren mit einfließen.
Ausschlaggebend ist etwas zu verkaufen, das muß nicht per se das Beste oder Sinnvollste sein.
 
SO wie ichs verstanden habe Handelt es sich ja im moment noch um Quasi n Extremes Direct die cooling.... Womit man schon sehr nahe an den transistoren ist.... aber denke die reise geht dahin das man die leitungen eventuell irgendwann direkt mit in die nanostruktur einarbeitet in der produktion.... fragt sich nur was man dann zum kühlen nimmt :D
Und dann halleluja denn hitze an den Absouluten hotspots in der nanostruktur sind ja n großer faktor was spannung und somit takt angeht....

Ich finds mega auf alle fälle

Hohlstrukturen auf der Chipvorderseite sind nur schwer möglich, da hier nach Erstellung der kritischen Hotspots noch zahlreiche weitere Verdrahtungsebenen aufgetragen werden müssen, die eine Grundlage brauchen. Auch wären zu kleine Kanäle netto nicht unbedingt ein Kühlungsvor-, sondern gegebenenfalls ein -nachteil und aktuell werden Logikschaltungen ohnehin eher durch die Schaltungs- denn die Leistungsdichte limitiert. Letztere ist bei einem gegebenen, maximal akzeptierten Stromverbrauch schlicht der Kehrwert der investierten Siliziumfläche. Einen Teil der vorderseitigen Transistoren für Kühlkanäle zu opfern bringt einen also keinen Schritt weiter, denn wenn man eine reduzierte Schaltungsdichte elektrisch und finanziell akzeptieren würde, hätte man erst gar keine Probleme mit der Leistungsdichte. Der aktuelle Trend sind aber 3D-Packages um die Zahl der Transistoren pro cm² zu vervielfachen. Da wird es schon schwierig, die hier geschilderte rückseitige Kühlung zum implementieren.

Es gab allerdings in den 0er Jahren schon mal den Vorschlag, Teile der Metalllayer durch Flüssigmetallkanäle zu ersetzen, die sowohl Wärme- als auch Strom-Transport übernehmen. Das wäre dann eine platzneutrale Flüssigkeitskühlung auf der Chipvordeseite, aber wie man so etwas fertigen und kontaktieren soll und wie es mit der heutigen Feinheit überhaupt funktionieren soll, ist mir nicht bekannt. Die Leiterbahnen der untersten Metalllayer dürften nur eine handvoll Atomlagen der in Frage kommenden Metalle dick sein, da wird es schwierig mit einer Legierung zu arbeiten.
 
Hohlstrukturen auf der Chipvorderseite sind nur schwer möglich, da hier nach Erstellung der kritischen Hotspots noch zahlreiche weitere Verdrahtungsebenen aufgetragen werden müssen, die eine Grundlage brauchen. Auch wären zu kleine Kanäle netto nicht unbedingt ein Kühlungsvor-, sondern gegebenenfalls ein -nachteil und aktuell werden Logikschaltungen ohnehin eher durch die Schaltungs- denn die Leistungsdichte limitiert. Letztere ist bei einem gegebenen, maximal akzeptierten Stromverbrauch schlicht der Kehrwert der investierten Siliziumfläche. Einen Teil der vorderseitigen Transistoren für Kühlkanäle zu opfern bringt einen also keinen Schritt weiter, denn wenn man eine reduzierte Schaltungsdichte elektrisch und finanziell akzeptieren würde, hätte man erst gar keine Probleme mit der Leistungsdichte. Der aktuelle Trend sind aber 3D-Packages um die Zahl der Transistoren pro cm² zu vervielfachen. Da wird es schon schwierig, die hier geschilderte rückseitige Kühlung zum implementieren.

Es gab allerdings in den 0er Jahren schon mal den Vorschlag, Teile der Metalllayer durch Flüssigmetallkanäle zu ersetzen, die sowohl Wärme- als auch Strom-Transport übernehmen. Das wäre dann eine platzneutrale Flüssigkeitskühlung auf der Chipvordeseite, aber wie man so etwas fertigen und kontaktieren soll und wie es mit der heutigen Feinheit überhaupt funktionieren soll, ist mir nicht bekannt. Die Leiterbahnen der untersten Metalllayer dürften nur eine handvoll Atomlagen der in Frage kommenden Metalle dick sein, da wird es schwierig mit einer Legierung zu arbeiten.


Krass das es so n vorhaben in den 0er schomma gab wusst ich garnicht....

Ja kühkanäle in der nanostruktur sind warscheinlich echt wunschdenken aber bin halt n Träumer :D Mein gedanke ging eher in die richtung das man die Transis weiter auseinander setzt um kühlkanäle unter zu bringen.... was natürlich zu latenzen führen würde die am ende die Leistung brutal verschlechtern..... Ach mann XD aber GEIL wärs allemal :)
 
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