CPU散热技术的最新研究进展

最新CPU散热技术研究进展

　第41卷增刊　2007年4月

上海交通大学学报

J

OURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY

Vol.41Sup.　

Apr.2007　

　　文章编号:100622467(2007)S20048205

CPU散热技术的最新研究进展

高　翔,　凌惠琴,　李　明,　毛大立

(上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室,上海200030)

摘　要:随着芯片集成度的不断提高,为CPU.

针对CPU热障问题,着重讨论了热管、传热原理以及应用前景,.关键词:芯片冷却技术;热管;微通道中图分类号:TK124:inCoolingTechniquesforCPU

GAOXiang,　LINGHui2qin,　LIMing,　MAODa2li

(TheStateKeyLab.oftheMetalMatrixComposites,ShanghaiJiaotongUniv.,Shanghai200030,China)Abstract:Withtheimprovementsonthechipintegrationdensity,providingeffectiveheatremovalsolu2tionsforCPUisanessentialresearchprojectintheelectronicsindustry.TakingaimattheproblemcausedbyheatgenerationofCPU,thispapermainlydiscussedthecurrentdevelopments,principlesofheattrans2ferandperspectiveapplicationsofthethreenovelmicrocoolingmethods,includingheatpipe,microchannelandcoolchip.Advantagesandshortcomingsofthosemethodsandtherelativecriticalissueswereevalua2ted.Prospectinthechipcoolingareawasalsostated.

Keywords:chipcoolingtechnique;heatpipe;microchannel;coolchip

　　电子散热关系到电子设备的可靠性和寿命,是影响当今电子工业发展的一个瓶颈.伴随着电子产业高性能、微型化、集成化的三大发展趋势,散热问题越来越突出.尤其是对于热负荷敏感度较高的CPU而言,热量在芯片处的累积将严重影响其稳定

直增长下去,到2015年就要和太阳表面一样热[1],这当然是不可想象的.因此,为了使CPU发挥最佳性能并保证其可靠性,研究实用高效的芯片冷却方法也就成为了日益重要和紧迫的问题.本文将对CPU散热技术的最新研究进展进行综述.

性和使用寿命.有研究表明,单个电子元件的工作温度如果升高10℃,其可靠性则会减少50%;而CPU失效问题的55%都是由于过热引起的.目前,高频的Pentium43.2E已突破100W功耗大关,Smith2field核心PentiumD双核处理器的功耗更是攀至130W.根据Intel的首席技术官PatrickGelsinger

1　CPU散热方式及存在问题

根据电子学理论,过热所导致的“电子迁移”现象[2]是损坏CPU内部的芯片主要原因.“电子迁移”是指电子流动所导致的金属原子迁移的现象.在芯片内部电流强度很高的金属导线上,电子的流动给金属原子一个动量,一旦与金属原子碰撞,使得金属

的预测,如果芯片中的晶体管数量以现在的速率一

收稿日期:2006203215

基金项目:国家自然科学基金资助项目(90406013);上海市纳米科技基金资助项目(0452nm030)

作者简介:高　翔(19822),男,安徽霍山县人,硕士生,主要研究方向为电子封装材料与技术,E2mail:flyindance@sjtu.edu.cn.

李　明(联系人),电话(Tel.):021262932522;E2mail:mingli90@sjtu.edu.cn.