AMD 半導體製冷新專利 望幫助3D堆疊散熱 - 3C

Caitlin avatar
By Caitlin
at 2019-07-02T12:37

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(標題太長 改了一下標題 連結有專利圖示 原文如下)

https://www.coolaler.com/threads/amd-3d.355950/

隨著半導體製程的升級難度越來越大，進度越來越緩慢，台積電的7nm製程開發成本已經
超過了30億美元，接下來的5nm製程預計要超過50億美元，在平面上想提升晶體管密度這
事情已經變得相當有挑戰性，3D堆疊製程可能是解決這問題的一個好方法，結構簡單的
NAND 已經大面積轉向3D堆疊製程了，HBM 記憶體也是利用3D堆疊製程生產的，但是3D堆
疊製程也不是萬能的，散熱就是3D堆疊製程要面臨的一大難題，層數越多熱量堆積就越嚴
重，AMD 近日申請的一項專利就有可能解決這一問題的。

AMD 這一專利的就是在3D堆疊的邏輯層和儲存層之間插入一片 TEC 熱點效應散熱模組，
也就是半導體製冷器或溫差製冷器，它利用帕爾貼效應，由N 、P型材料組成一對熱電偶
，當熱電偶通入直流電流後，因直流電通入的方向不同，將在電偶結點處產生吸熱和放熱
現象。

而這個現像是可以根據電流的方向而反轉的，也就是說可以根據傳感器反饋的結果，都可
以利用熱電偶把熱量從較高的那一端轉移到溫度較低的一端，讓熱量分佈更為平均，這一
專利在任何 3D 堆疊生產的晶片上都相當實用，然而這一過程是會產生額外的發熱的，也
會帶來額外的功耗，所以這一專利是否真的有用還得等實際產品出來再說。

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致冷片不稀奇,稀奇的是內建致冷片...但能看到實作的一天嗎? XD

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Tags: 3C

All Comments

Dinah avatar
By Dinah
at 2019-07-03T09:16
三小 這樣上面會更熱吧 別騙我
Jacob avatar
By Jacob
at 2019-07-06T00:34
但上面離散熱器比較近啊 就是用電把熱推上去吧
Ursula avatar
By Ursula
at 2019-07-09T12:07
幹 豬屎屋去搞製程 怎麼不去吃屎
Hazel avatar
By Hazel
at 2019-07-10T03:31
制冷片製程可以弄到這麼小？
Olive avatar
By Olive
at 2019-07-13T06:36
把熱導到最上面給散熱器拉走啊
Hardy avatar
By Hardy
at 2019-07-15T23:54
加了製冷片功耗直接翻倍會比較好嗎?
Damian avatar
By Damian
at 2019-07-16T08:57
製冷片其實還有一個有趣的用法 他反向也會成立
也就是能把熱轉電
Susan avatar
By Susan
at 2019-07-19T23:06
所以可以用熱產電自給自足？！GTX750Ti後繼有人
Faithe avatar
By Faithe
at 2019-07-24T09:45
有一邊冷的話就表示另一邊更熱
反正該冷的地方有冷就好
Connor avatar
By Connor
at 2019-07-26T19:48
無法沈積單晶矽的話邏輯電路做3D沒啥意義
Dora avatar
By Dora
at 2019-07-29T11:28
降溫省電能彌補冷卻耗電就ok 冷卻$降漏電也許可以
Doris avatar
By Doris
at 2019-08-01T08:35
它可能是分很多小區，有些致冷有些反致冷
有些區域不動作
Genevieve avatar
By Genevieve
at 2019-08-02T21:48
目的只是平衡，避免熱集中在某處
Skylar Davis avatar
By Skylar Davis
at 2019-08-03T18:45
現在電路模擬可以加入溫度擴散？？
Olive avatar
By Olive
at 2019-08-04T18:27
太神啦
Linda avatar
By Linda
at 2019-08-08T13:35
CPU與GPU都常有局部負擔過大，其他納涼
Rosalind avatar
By Rosalind
at 2019-08-10T23:15
讓熱區降溫不降頻，而低頻冷區增溫也沒差
James avatar
By James
at 2019-08-13T18:59
不必整顆全面積把熱往單方向熱能排走
Kama avatar
By Kama
at 2019-08-18T09:11
TEC在低電流區有很高的COP 如果能做高dtmax
應該是很有潛力的用法
Donna avatar
By Donna
at 2019-08-22T12:13
對整體功耗影響就很微弱
John avatar
By John
at 2019-08-27T06:16
無限接近永動機的永動致冷片？那一定可以大賣 （誤
Donna avatar
By Donna
at 2019-09-01T04:21
單核Boost到C5.2ghz, 其他多核工作輕微時
應該適合這種局部熱能調度.
Freda avatar
By Freda
at 2019-09-05T20:27
逼其他15-31核位置分擔熱量，讓1某核爆發
Margaret avatar
By Margaret
at 2019-09-09T12:42
樓上很故意喔 XD
Agnes avatar
By Agnes
at 2019-09-11T16:34
單核Boost到C5.2ghz XDDDD
Ivy avatar
By Ivy
at 2019-09-15T14:09
一核有難 卅核分攤
Quanna avatar
By Quanna
at 2019-09-18T20:17
我覺得這有實用的可能，至少可以把熱從裡面帶出來
。
這種製冷晶片應用，很類似無限能源攪拌杯。
Hedda avatar
By Hedda
at 2019-09-22T13:27
可是熱點材料的轉換效率不是很差嗎
Lauren avatar
By Lauren
at 2019-09-24T09:07
阿，熱電材料熱面貼cpu，冷面對外接管灌回cpu？
熱面多少發電來轉小風扇，用小風扇將冷面的風灌回U
Quintina avatar
By Quintina
at 2019-09-28T10:53
這樣雖轉化效率還是不好，但多少能散熱
Robert avatar
By Robert
at 2019-10-03T02:49
功耗上升，但是變相的讓TDP下降
Odelette avatar
By Odelette
at 2019-10-04T15:51
溫度模擬一直都可以做
只是這招真的是請爽的專利 感覺不實際
Dorothy avatar
By Dorothy
at 2019-10-05T00:34
效益不大吧，只能改善一點點而已
Hardy avatar
By Hardy
at 2019-10-06T23:37
他的重點不在整顆散熱
Oliver avatar
By Oliver
at 2019-10-09T15:24
應該是局部熱點的轉移.
Belly avatar
By Belly
at 2019-10-11T08:24
所以寫...number of...不是全部都動作
Iris avatar
By Iris
at 2019-10-13T05:57
在這麼小面積上幹這些散熱方案都多餘的
Damian avatar
By Damian
at 2019-10-15T18:06
這應該不是散熱方案. 是增熱但轉移熱點
讓最hot區域不要過熱降頻. 其他地方變熱沒差
Franklin avatar
By Franklin
at 2019-10-18T03:01
如果未來實作1cycle的AVX512，可能就有用
Una avatar
By Una
at 2019-10-22T00:23
不然會自動Down clock的AVX512很難實用
跟全頻的AVX256相比，沒明顯優勢
Donna avatar
By Donna
at 2019-10-23T19:34
也許可以只讓Vector FPU降溫，其他地方發熱
Mary avatar
By Mary
at 2019-10-25T21:32
這想法不是直接靠致冷片暴力降溫，而是給予一點額外
能量主動進行熱能搬運，防止熱能堆積在層與層之間。
有點像散熱膏的作用，但是更加高效。畢竟熱導不出去
你倒液氮都無法降溫的。類似的想法我也看過有人提出
夾石墨烯在裡面側向導熱。製程也很簡單就看實驗做出
來看看有沒有實質用處了。反而就是因為體積小熱量又
大，半導體材料導熱率又差。你才必須透過各種非常規
手段提高能量搬運效率，才能把熱運到散熱器去。不然
你散熱器再豪華熱傳不過來都沒用。就跟intel開蓋換
液金一樣。在這個idea裡致冷片就是液金的作用。
Catherine avatar
By Catherine
at 2019-10-29T21:55
像是有方向性的液金
Elvira avatar
By Elvira
at 2019-10-30T05:07
理論上它在卡在嵌入記憶體時，也可以逆轉
Carolina Franco avatar
By Carolina Franco
at 2019-11-03T00:22
而且應該會分區搞優化，不然單核過熱時
其他十幾核其實沒啥熱讓它搬運
Hazel avatar
By Hazel
at 2019-11-03T16:42
都有純當散熱用的TSV了 3DIC就是廢熱慘慘慘 沒辦法
Charlie avatar
By Charlie
at 2019-11-04T10:35
感謝aaa詳解，我還以為要靠這東西暴力解
Madame avatar
By Madame
at 2019-11-08T13:35
白話應該是房間均溫還是熱，但把熱氣移到
沒有人的房間，有人的降下來...
Christine avatar
By Christine
at 2019-11-09T23:16
3D-IC就是一堆房間的夾層屋
這技術不把溫度熱量移到外面，只是內部調度
Oscar avatar
By Oscar
at 2019-11-12T10:33
跟外部散熱器的用途不同
Emily avatar
By Emily
at 2019-11-16T00:11
這技術用下去，外部散熱反而要做更好
Linda avatar
By Linda
at 2019-11-17T08:32
可以直接說失敗的主意 導熱之餘還要考慮絕熱問題
Megan avatar
By Megan
at 2019-11-19T10:31
根本沒有這麼薄的絕熱材料 二十年前就有人想貼在cpu
上了
Madame avatar
By Madame
at 2019-11-19T14:01
制冷片只是純粹通電 就夾在CPU外蓋/散熱器之間的話
可能會出現 面CPU帶走熱 閒置時太冷 水蒸氣凝結...
CPU猛發熱時致冷不及又另一面熱上加熱散熱應付不了
這個專利要有實際用途 勢必得要適當材料加精細調控
Candice avatar
By Candice
at 2019-11-21T10:29
樓上兩位搞錯觀念了，這不是單純把致冷片夾在DIE跟
鐵蓋中間。跟薄不薄會不會結冰沒關係，這已經是IC
的內部微構造了。這是在晶片內部長出大量奈米PN結
當作"熱泵"使用，而原理則是跟致冷晶片一樣使用帕
爾帖效應，不是真的夾一片致冷片進去。可能液金的
比喻讓你們會錯意了，應該說這是奈米等級的單向液
金，夾在3D IC電路層之間。你可以想像不同電路中間
有一層奈米熱泵。這已經是IC製程的一部分了不是封
裝技術。厲害的地方在於可以快速泵走熱量到外部不
堆積。缺點則是他並非靠傳統的材料導熱特性被動導
熱，而是必須消耗一點能量主動泵熱出去。這確實是一
個很新穎原創的idea。傳統的方法都是夾各種導熱層，
想盡辦法讓整個晶片勻熱，這則是像階梯一樣一步一步
有方向性的把熱泵出來。但缺點就是前述的會產生多餘
Tristan Cohan avatar
By Tristan Cohan
at 2019-11-26T04:33
的熱量。但也要看實驗才知道到底有沒有療效，如果可
以只用一點點能量就可以大幅度增加熱傳導效率，這
個方法真的可以讓3D IC的出路得到解法。
Skylar DavisLinda avatar
By Skylar DavisLinda
at 2019-11-28T16:52
謝樓上科普
Dinah avatar
By Dinah
at 2019-12-01T17:48
簡單說就是給晶片吹冷氣 但是沒搞好就變成冰箱XXD
Ida avatar
By Ida
at 2019-12-05T03:00
這樣算是導熱吧
Robert avatar
By Robert
at 2019-12-09T15:55
你可能搞錯意思了 要想導熱的同時絕熱是不可能的
Ina avatar
By Ina
at 2019-12-12T00:42
除非你能保證制冷片cop值極高 不然想降溫又讓另一
面不發熱 基本上不可能
Dora avatar
By Dora
at 2019-12-16T17:36
另一面發熱就必須做導熱 這又繞回原點了 導熱必須
做絕熱
而根本沒有這種絕熱材料 所以這根本就是廢物發明
Kristin avatar
By Kristin
at 2019-12-20T07:48
專利就這樣 很多都申請好玩的
Yedda avatar
By Yedda
at 2019-12-24T00:43
的確如此 專利只是一種發想 能否實現很難說
Dinah avatar
By Dinah
at 2019-12-26T12:05
這跟絕熱沒有關係
Quanna avatar
By Quanna
at 2019-12-30T04:43
這跟絕熱有什麼關係？從你前面說的二十年前就有人想
貼在CPU表面來看，你根本沒搞懂這個想法想達到的目
的呀
Barb Cronin avatar
By Barb Cronin
at 2019-12-30T23:37
專利想法很好 但是實務在現有奈米材料要有很大突破
Olive avatar
By Olive
at 2020-01-02T03:41
這是一種晶片內部的導熱方法
Enid avatar
By Enid
at 2020-01-06T08:18
階層泵上去是要疊幾種不同金屬材料? 製程RD會哭死吧
Caroline avatar
By Caroline
at 2020-01-06T21:24
只能等實作出來囉，我倒是覺得這配合石墨烯散熱是
個不錯的解法，石墨烯特性只在水平方向有高導熱率。
William avatar
By William
at 2020-01-10T17:20
直接暴力夾在層中效果不大。如果配合熱泵。則可以
提高接觸面的熱傳導效率。再透過石墨烯從側向送到四
周的金屬層再送到表面。電路層→致冷片→石墨烯→送
到周圍的導熱材料，這樣導熱金屬材料只需要在電路層
四周即可不用跟著從Z方向疊上去。實際實行肯定有一
堆技術困難要克服，但有想法總比沒想法來得好
Hazel avatar
By Hazel
at 2020-01-12T15:08
塞石墨烯 TSV打得過去 認真?
Carolina Franco avatar
By Carolina Franco
at 2020-01-15T11:43
1.導熱材周圍要不要絕熱 不然是要導到旁邊？
Ophelia avatar
By Ophelia
at 2020-01-17T04:50
致冷片會有導到旁邊的問題嗎? 沒用過..
Margaret avatar
By Margaret
at 2020-01-20T02:39
2.如你所說使用石墨烯 有考慮過他的高導電性嗎？
Eartha avatar
By Eartha
at 2020-01-24T10:31
裡面的制冷結構與晶片結合 說不用導熱材我是不信
Dora avatar
By Dora
at 2020-01-27T16:18
都在chip裡為什麼要絕熱？！
Jake avatar
By Jake
at 2020-01-30T23:36
本來就是要把溫度散出去，多加一個絕熱就整個燒起
來了
George avatar
By George
at 2020-02-03T10:00
不認真啊就說是個啟發式想法，我只是覺得AMD這個想
法很多玩法很棒而已，你想認真討論歡迎研討會切磋，
下下個月要去奧地利開會現在付錢還來得及，另外你
怎麼會認為有石墨烯就打不過？你是不是被一堆科普
文騙了？真的以為一片石墨烯比鋼鐵硬100倍？看你是
Oscar avatar
By Oscar
at 2020-02-04T01:12
要先穿孔還是雷射去打還是避開甚至電漿去刻，現有
方法明明一堆。石墨烯高導電性，晶片裡用的高導電
性材質還少嗎？現有解決方法也是不少，看你要鍍陶
瓷還是玻璃還是其他氧化絕緣層都是現有的技術。每
次在網路上看到科技文燃起興致想要討論，總會有將達
克效應發揮到極致的人出來酸。任何議題都可以超級篤
定就可以下結論，至少我從來沒看過任何學者能像這
樣超肯定的下結論。共同特點就是只會抱著一個專有名
詞加上質疑句，例如:XX 認真？ OO 可能？ ZZ你說？
。卻組織不出有邏輯的句子。一個一直絕熱絕熱是要
絕在哪說不出來，一下絕熱一下導熱能不能同一一下
說法。一個一直TSV TSV 哪裡via不過去也說不出來。
想要反駁就大方提出來討論看看要怎麼解決，在那邊
扭扭捏捏像個女孩丟個名詞就不繼續講。難怪身邊的同
學一畢業就直接衝到科技廠攥錢，只剩寥寥幾人為了
興趣繼續深造。
Liam avatar
By Liam
at 2020-02-05T23:26
明明真正的難題是怎麼把性質迥異的材料結合在一起，
有種人家已經在討論怎樣才能讓飛機飛更快，你還在
質疑天上的飛機是假的的既視感。
Oliver avatar
By Oliver
at 2020-02-08T22:39
可以問一下樓上的職業嗎，感覺猛猛的
Dorothy avatar
By Dorothy
at 2020-02-11T11:25
其實我覺得 @aaaa8444 大大已經可以發篇文章討論了
在推文下面回有點辛苦XD
Audriana avatar
By Audriana
at 2020-02-14T02:46
申請專利不一定要能成功商業化，但必需
有可行性，才能通過審查.
Skylar DavisLinda avatar
By Skylar DavisLinda
at 2020-02-17T17:08
他能通過，也就代表原理說得通
要質疑也該從其他成本效益面去著手才對
David avatar
By David
at 2020-02-21T06:16
一個頂天cop0.6的熱泵 沒絕熱旁邊的結構是欠熱處理
喔
Ursula avatar
By Ursula
at 2020-02-22T08:24
論點就給你了 還是聽不懂 裝有學問？奧地利勒
Xanthe avatar
By Xanthe
at 2020-02-24T09:25
陶瓷玻璃絕緣？我跟你說啦 現在都是用dpn處理絕緣層
Hedy avatar
By Hedy
at 2020-02-28T13:50
從現有技術上不可能啦 除非開發新材料 等你囉要到
奧地利開會的天才
Tracy avatar
By Tracy
at 2020-02-29T17:19
聽到什麼雷射電漿就知道是關研究室的 業界去聽看看
誰在用電漿雷射刻啦XD
還以為是一片鐵板給你玩喔 打臉打到這 懶得打了
Delia avatar
By Delia
at 2020-03-01T19:39
你可以把你的論點給認識的rd看 看他會不會笑出來
Edward Lewis avatar
By Edward Lewis
at 2020-03-05T11:11
看來讓電表倒轉的U真的早晚的事

3600X Userbenchmark 跑分

Robert avatar
By Robert
at 2019-07-02T10:52
https://i.imgur.com/mmmRCIL.png 小小小贏9700K 使用的板子是G牌的X570 Aorus Xtreme 值得注意的是這是只有小超0.1的結果。 不過隔壁9700K超到5.3還是比這個好就是了，這是平均數據。 當然如果超到5.3還比3.9弱那intel真的可以下去了。 ...

20k公司文書機

Olivia avatar
By Olivia
at 2019-07-02T10:04
已買/未買/已付訂金（元）：未買 預算/用途：辦公文書用，完全不碰遊戲，會同時開10個以上的chrome分頁 CPU (中央處理器)：ryzen5 2400g MB (主機板)：Asus Tuf b450-pro gaming RAM (記憶體)：美光 LT DDR4-3000 8g V ...

Reddit 上關於Ryzen 3主機板Tier List

Catherine avatar
By Catherine
at 2019-07-02T09:54
※ 引述《nok1126 (ゆりか大好き)》之銘言： : 原文：https://bit.ly/2NsZaxG : 直接上圖： : https://i.redd.it/jns90zhx3o731.png : Google 表格： : http://bit.ly/2LrUXYF : 作者利用電壓給出的清單。 : ...

X570 售價很神的神喜歡，裝機猿開箱

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By Ingrid
at 2019-07-02T09:14
https://youtu.be/MLkFzCOw2v4 對岸B站裝機猿開箱 買不起 買不起 買不起 很重要所以要說三次！ - ...

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By James
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大家好 目前想升級記憶體 為去年1月時組裝的 規格如下 CPU:AMD Ryzen 5 1600 MB (主機板)：華碩 TUF B350M-PLUS GAMING RAM (記憶體)：ADATA XPG Z1 DDR4 3000 16G(8G*2) VGA (顯示卡)：華碩ROG-STRIX-GTX108 ...