Šiluminis lusto iššūkis
Puslaidininkių sunaudojama galia generuoja šilumą, kurią reikia pašalinti iš įrangos, tačiau kaip tai efektyviai pasiekti, tampa vis sudėtingesnė užduotis. Didėjant tranzistorių tankiui, tai tampa sunkiau.
Pačias medžiagas ir dizainą galima tobulinti, nes jie gali nunešti daugiau šilumos per šilumos išsklaidymo įrangą. Iššūkis yra tas, kad jei nenaudojame didelių serverių, šiluminė erdvė aplink šiuos įrenginius yra labai maža. Turite apsvarstyti medžiagų tobulinimą, protingą šiluminės erdvės aplink lustus, pakuotes ar PCB panaudojimą. Ką jūs tikrai norite padaryti, tai pagerinti laidumą ir šilumos perdavimo greitį.
Šiluma gali išeiti per pakuotės viršų ir patekti į šilumos kriauklę arba būti eksportuojama per apačią ir prijungtą PCB. Kai erdvė yra ribota, viskas tampa dar sunkiau. Priklausomai nuo konkretaus dizaino, šį tikslą galima pasiekti įvairiais būdais. Pavyzdžiui, išmaniuosiuose telefonuose labai laidžios plėvelės, tokios kaip grafito ar grafeno plėvelės, naudojamos dėl mažiausio sistemos tūrio ir efektyvaus šilumos išsklaidymo. Infrastruktūros srityje naudojant aktyvias ir pasyvias 3D mirkymo plokštes galima pasiekti šimtų vatų veikimo diapazoną.
Viename luste atliekame laiko ir galios patikrinimą tinklo sąrašo lygiu. 3D-IC kontekste tai gali tapti nepraktiška, todėl lustų atsparumo charakteristikos naudojant terminius modelius, siekiant suprasti kiekvieną lusto geometrinę detalę. Galiausiai jis sujungia dizainą ir pakuotę, o kai kurie lustų modeliai sukuriami tokiu būdu.
Daugelis lustų susiduria su šilumos barjerais, o išspręsti šią problemą nėra lengva. Galime suprojektuoti ir pagaminti neįtikėtinus drožles, bet jos ištirps. Tai nėra nei gamybos, nei dizaino apribojimas. Tai yra fizinis apribojimas, ir mes negalime išskirti daugiau šilumos. Nors tam tikrose programose gali būti naudojami unikalūs sprendimai, dauguma rinkų turi rasti būdų, kaip nuveikti daugiau naudojant mažiau išteklių, o tai reiškia daugiau funkcionalumo vienam vatui. Su tuo susijusios išlaidos yra daug didesnės nei ankstesnių sprendimų.
