नई चिप की जाँच स्टैक्ड इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए कूलिंग

चूंकि माइक्रोइलेक्ट्रोनिक सिस्टम को अधिक शक्तिशाली और कुशल बनने की आवश्यकता है, इसलिए उद्योग एक दूसरे के ऊपर चिप्स को ढेर करना शुरू कर रहा है, जिसे 3 डी एकीकरण कहा जाता है।यह तेजी से प्रोसेसर देता है, जैसे कि कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए उपयोग किए जाने वाले, संचार और इमेजिंग जैसी चीजों के लिए विशेष चिप्स के साथ निकटता से बैठते हैं।लेकिन चिप्स स्टैकिंग चिप्स एक बड़ी समस्या पैदा करता है: वे बहुत गर्म हो सकते हैं।इसे हल करने में मदद करने के लिए, MIT लिंकन लेबोरेटरी ने एक विशेष चिप बनाया जो इन चिप स्टैक को ठंडा करने के तरीके परीक्षण करने में मदद करता है।चिप एक वास्तविक उच्च-शक्ति चिप की तरह गर्म हो जाती है, गर्म स्थानों का निर्माण करती है और सिलिकॉन के माध्यम से गर्मी फैलाती है।जैसा कि नए शीतलन विधियों का उपयोग किया जाता है, चिप मापता है कि तापमान कितना बदलता है।एक चिप स्टैक के अंदर रखकर, शोधकर्ता बेहतर तरीके से समझ सकते हैं कि गर्मी परतों के माध्यम से कैसे चलती है और देखें कि अलग -अलग कूलिंग विचार कितने अच्छे काम करते हैं।

चिप दो प्रमुख कार्य करता है: गर्मी और संवेदन तापमान उत्पन्न करना।भविष्य के उच्च-प्रदर्शन चिप्स की गहन शक्ति मांगों को अनुकरण करने के लिए, टीम ने सर्किट डिजाइन किए, जो बेहद उच्च शक्ति घनत्व पर संचालन करने में सक्षम हैं-प्रति वर्ग सेंटीमीटर किलोवाट के आदेश पर।उन्होंने वास्तविक दुनिया के तर्क चिप्स के सर्किट लेआउट को भी दोहराया, जिससे टेस्ट चिप को बेंचमार्किंग कूलिंग सॉल्यूशंस के लिए एक यथार्थवादी और प्रभावी स्टैंड-इन बना दिया गया।

चिप के हीटर एक स्टैक और तीव्र स्थानीयकृत हॉट स्पॉट में वितरित पृष्ठभूमि गर्मी दोनों की नकल करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।ये हॉट स्पॉट अक्सर 3 डी चिप स्टैक के सबसे दफन और हार्ड-टू-पहुंच वाले क्षेत्रों में उत्पन्न होते हैं, जिससे डेवलपर्स के लिए यह निर्धारित करने के लिए चुनौतीपूर्ण हो जाता है कि क्या शीतलन के तरीके-जैसे कि माइक्रोचैनल्स कोल्ड लिक्विड वितरित करते हैं-प्रभावी रूप से उन महत्वपूर्ण क्षेत्रों तक पहुंचते हैं और ठंडा करते हैं।

यह वह जगह है जहाँ चिप के तापमान-संवेदी तत्व खेल में आते हैं।चिप में बिखरे हुए चेन को "छोटे थर्मामीटर" के रूप में वर्णित किया गया है, जो कई बिंदुओं पर तापमान को मापता है क्योंकि शीतलन समाधान लागू होते हैं।

जैसे-जैसे डायोड गर्म हो जाते हैं, उनके वर्तमान-से-वोल्टेज अनुपात में परिवर्तन होता है।इस परिवर्तन की निगरानी करके, चिप पर विभिन्न बिंदुओं पर तापमान को निर्धारित करना संभव है, जैसे कि 200 डिग्री सेल्सियस, 100 डिग्री सेल्सियस या 50 डिग्री सेल्सियस।डिजाइन प्रक्रिया में रचनात्मक रूप से यह सोचने के बारे में कि कैसे डिवाइस ओवरहीटिंग के कारण विफल हो सकते हैं, और फिर प्रभावी तापमान माप उपकरण बनाने के लिए उन्हीं गुणों का उपयोग कर सकते हैं।