"Coole" Mikrotechnologien kühlen heisse Chips

IBM Forscher entwickeln die nächste Generation von Chipkühlungstechnologien

Auf dem BroadGroup Power und Cooling Summit haben IBM Forscher einen neuen, innovativen Ansatz zur Verbesserung der Kühlung von Computerchips vorgestellt. Hierbei handelt es sich um eine zunehmende Dringlichkeit angesichts der hohen Menge an Abwärme, die von heutigen, leistungsfähigen Prozessoren abgegeben wird sowie im Hinblick auf die zusätzliche Energie, die zur Abführung der Hitze benötigt wird.

Das neue Verfahren, genannt "High Thermal Conductivity Interface Technology" , erlaubt eine zweifache Verbesserung in Wärmeabführ gegenüber derzeit gängigen Verfahren. Dies ebnet den Weg für eine weitere Entwicklung kreativer Elektronikprodukte durch die Nutzung leistungsfähigerer Chips ohne komplexe und teure Systeme, um diese zu kühlen.

In dem Mass wie die Chipleistung analog zu Moore's Law steigt, ist effektive Chipkühlung eines der drängendsten Probleme für die Entwickler von Elektronikprodukten geworden. Das heute vorgestellte IBM Verfahren ist einer von mehreren Wegen, die derzeit von Wissenschaftlern am Züricher IBM Forschungslabor untersucht werden.

Der Ansatz, der von IBM verfolgt wird, adressiert den Verbindungspunkt zwischen dem heissen Chip und den verschiedenen Kühlkomponenten, die heute eingesetzt werden, um die Hitze abzuziehen, inclusive der Heat Sinks. Spezielle partikel-gefüllte viskoseartige Pasten werden typischerweise an diesen Schnittstellen eingesetzt, um sicherzustellen, dass Chips sich gemäss der Wärmeentwicklung ausdehnen und zusammenziehen können. Die dabei eingesetzten Pasten werden so dünn als möglich gehalten, um eine effiziente Wäremabfuhr vom Chip zu den Kühlkomponenten zu ermöglichen. Ein zu dünner Auftrag jedoch könnte den Chip beschädigen oder gar zerstören beim Einsatz konventioneller Technologien.

Unter Einsatz moderner Mikrotechnoloige haben IBM Forscher jetzt eine Chip-Kappe mit einem Netz von baumähnlich verzweigten Kanälen auf ihrer Oberfläche entwickelt. Das Muster wurde so entwickelt, dass im Falle einer Druckausübung die Paste gleichmässiger verteilt wird und der Druck über den Chip hinweg gleichmässig verteilt wird. Dies ermöglicht den Erhalt einer Gleichartigkeit bei zweifach geringerem Druck und zehnfach besserem Hitzetransport über die Schnittstelle.

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