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Through-chip microchannels for three-dimensional integrated circuits cooling
作者：Lihong Ao and Aymeric Ramiere
摘要
在多层集成电路（IC）中冷却高功率电子设备对现有冷却方法来说是一个挑战。在本项工作中，我们设计了穿透整个芯片层的芯片内微通道（TCMCs），水在其中循环以直接冷却每一层。TCMCs以正方形阵列排列，我们探索了微通道的间距和半径。我们的计算流体动力学（CFD）模拟显示，间距约为10微米，半径约为1微米可以优化冷却性能，以支持高于10^4 W/cm^2的功率，同时最大温度上升保持在60K以下，进水温度为300K。我们展示了冷却属性不会随着层数的变化而变化，对于给定的芯片厚度，这为芯片的功能设计提供了灵活性。尽管制造可能具有挑战性，TCMCs为芯片冷却提供了一种新方法，可能会为多层3D IC和高功率电子设备的性能提供飞跃。
正文
END
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