AMD 半導體製冷新專利 望幫助3D堆疊散熱 - 3C

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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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All Comments

Dinah avatarDinah2019-07-03
三小 這樣上面會更熱吧 別騙我
Jacob avatarJacob2019-07-06
但上面離散熱器比較近啊 就是用電把熱推上去吧
Ursula avatarUrsula2019-07-09
幹 豬屎屋去搞製程 怎麼不去吃屎
Hazel avatarHazel2019-07-10
制冷片製程可以弄到這麼小?
Olive avatarOlive2019-07-13
把熱導到最上面給散熱器拉走啊
Hardy avatarHardy2019-07-15
加了製冷片功耗直接翻倍會比較好嗎?
Damian avatarDamian2019-07-16
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 avatarSusan2019-07-19
所以可以用熱產電自給自足?!GTX750Ti後繼有人
Faithe avatarFaithe2019-07-24
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 avatarConnor2019-07-26
無法沈積單晶矽的話邏輯電路做3D沒啥意義
Dora avatarDora2019-07-29
降溫省電能彌補冷卻耗電就ok 冷卻$降漏電也許可以
Doris avatarDoris2019-08-01
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 avatarGenevieve2019-08-02
目的只是平衡,避免熱集中在某處
Skylar Davis avatarSkylar Davis2019-08-03
現在電路模擬可以加入溫度擴散??
Olive avatarOlive2019-08-04
太神啦
Linda avatarLinda2019-08-08
CPU與GPU都常有局部負擔過大,其他納涼
Rosalind avatarRosalind2019-08-10
讓熱區降溫不降頻,而低頻冷區增溫也沒差
James avatarJames2019-08-13
不必整顆全面積把熱往單方向熱能排走
Kama avatarKama2019-08-18
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 avatarDonna2019-08-22
對整體功耗影響就很微弱
John avatarJohn2019-08-27
無限接近永動機的永動致冷片?那一定可以大賣 (誤
Donna avatarDonna2019-09-01
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 avatarFreda2019-09-05
逼其他15-31核位置分擔熱量,讓1某核爆發
Margaret avatarMargaret2019-09-09
樓上很故意喔 XD
Agnes avatarAgnes2019-09-11
單核Boost到C5.2ghz XDDDD
Ivy avatarIvy2019-09-15
一核有難 卅核分攤
Quanna avatarQuanna2019-09-18
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 avatarHedda2019-09-22
可是熱點材料的轉換效率不是很差嗎
Lauren avatarLauren2019-09-24
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 avatarQuintina2019-09-28
這樣雖轉化效率還是不好,但多少能散熱
Robert avatarRobert2019-10-03
功耗上升,但是變相的讓TDP下降
Odelette avatarOdelette2019-10-04
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 avatarDorothy2019-10-05
效益不大吧,只能改善一點點而已
Hardy avatarHardy2019-10-06
他的重點不在整顆散熱
Oliver avatarOliver2019-10-09
應該是局部熱點的轉移.
Belly avatarBelly2019-10-11
所以寫...number of...不是全部都動作
Iris avatarIris2019-10-13
在這麼小面積上幹這些散熱方案都多餘的
Damian avatarDamian2019-10-15
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 avatarFranklin2019-10-18
如果未來實作1cycle的AVX512,可能就有用
Una avatarUna2019-10-22
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 avatarDonna2019-10-23
也許可以只讓Vector FPU降溫,其他地方發熱
Mary avatarMary2019-10-25
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 avatarCatherine2019-10-29
像是有方向性的液金
Elvira avatarElvira2019-10-30
理論上它在卡在嵌入記憶體時,也可以逆轉
Carolina Franco avatarCarolina Franco2019-11-03
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 avatarHazel2019-11-03
都有純當散熱用的TSV了 3DIC就是廢熱慘慘慘 沒辦法
Charlie avatarCharlie2019-11-04
感謝aaa詳解,我還以為要靠這東西暴力解
Madame avatarMadame2019-11-08
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 avatarChristine2019-11-09
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 avatarOscar2019-11-12
跟外部散熱器的用途不同
Emily avatarEmily2019-11-16
這技術用下去,外部散熱反而要做更好
Linda avatarLinda2019-11-17
可以直接說失敗的主意 導熱之餘還要考慮絕熱問題
Megan avatarMegan2019-11-19
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 avatarMadame2019-11-19
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 avatarCandice2019-11-21
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 avatarTristan Cohan2019-11-26
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 avatarSkylar DavisLinda2019-11-28
謝樓上科普
Dinah avatarDinah2019-12-01
簡單說就是給晶片吹冷氣 但是沒搞好就變成冰箱XXD
Ida avatarIda2019-12-05
這樣算是導熱吧
Robert avatarRobert2019-12-09
你可能搞錯意思了 要想導熱的同時絕熱是不可能的
Ina avatarIna2019-12-12
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 avatarDora2019-12-16
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 avatarKristin2019-12-20
專利就這樣 很多都申請好玩的
Yedda avatarYedda2019-12-24
的確如此 專利只是一種發想 能否實現很難說
Dinah avatarDinah2019-12-26
這跟絕熱沒有關係
Quanna avatarQuanna2019-12-30
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 avatarBarb Cronin2019-12-30
專利想法很好 但是實務在現有奈米材料要有很大突破
Olive avatarOlive2020-01-02
這是一種晶片內部的導熱方法
Enid avatarEnid2020-01-06
階層泵上去是要疊幾種不同金屬材料? 製程RD會哭死吧
Caroline avatarCaroline2020-01-06
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 avatarWilliam2020-01-10
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 avatarHazel2020-01-12
塞石墨烯 TSV打得過去 認真?
Carolina Franco avatarCarolina Franco2020-01-15
1.導熱材周圍要不要絕熱 不然是要導到旁邊?
Ophelia avatarOphelia2020-01-17
致冷片會有導到旁邊的問題嗎? 沒用過..
Margaret avatarMargaret2020-01-20
2.如你所說使用石墨烯 有考慮過他的高導電性嗎?
Eartha avatarEartha2020-01-24
裡面的制冷結構與晶片結合 說不用導熱材我是不信
Dora avatarDora2020-01-27
都在chip裡為什麼要絕熱?!
Jake avatarJake2020-01-30
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 avatarGeorge2020-02-03
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 avatarOscar2020-02-04
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 avatarLiam2020-02-05
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 avatarOliver2020-02-08
可以問一下樓上的職業嗎,感覺猛猛的
Dorothy avatarDorothy2020-02-11
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 avatarAudriana2020-02-14
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 avatarSkylar DavisLinda2020-02-17
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 avatarDavid2020-02-21
一個頂天cop0.6的熱泵 沒絕熱旁邊的結構是欠熱處理
Ursula avatarUrsula2020-02-22
論點就給你了 還是聽不懂 裝有學問?奧地利勒
Xanthe avatarXanthe2020-02-24
陶瓷玻璃絕緣?我跟你說啦 現在都是用dpn處理絕緣層
Hedy avatarHedy2020-02-28
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 avatarTracy2020-02-29
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 avatarDelia2020-03-01
你可以把你的論點給認識的rd看 看他會不會笑出來
Edward Lewis avatarEdward Lewis2020-03-05
看來讓電表倒轉的U真的早晚的事