CPU和GPU能否實現(xiàn)多層設(shè)計？

我們已經(jīng)有能力堆疊芯片并創(chuàng)建多芯片封裝，然而，冷卻強大的芯片是一項艱巨的任務，迄今為止，多層設(shè)計主要用于NAND閃存芯片等低功耗產(chǎn)品。這可能會在不久的將來發(fā)生變化。普渡大學的研究人員在DARPA授權(quán)下工作，開發(fā)了一種使用沸騰介質(zhì)流體通過芯片本身的微通道，來冷卻芯片的新方法。

微通道冷卻并不是一個全新的想法，但是在這種情況下，突破是使用短路和窄通道(寬度只有10微米)并行流過芯片。它們連接到研究人員稱之為“分層歧管”的裝置，分配通過通道的冷卻劑流。微通道比其寬20倍，HFE-7100冷卻劑通過微通道沸騰，它迅速從芯片中除去熱量。

這項技術(shù)可以讓DARPA冷卻超級計算機和雷達電子產(chǎn)品，但在消費市場上也具有令人興奮的前景。普渡小組成功地在一平方厘米內(nèi)冷卻了1 kW的熱量。這是一個令人印象深刻的熱密度，但目前可能還無法滿足超頻英特爾Skylake-X芯片所帶來的熱量輸出。

通常的CPU和GPU大多是單層設(shè)計，可以以傳統(tǒng)方式充分冷卻，盡管有一些努力。正如普渡研究人員指出的那樣，堆疊式設(shè)計意味著低級芯片不能使用傳統(tǒng)方法直接冷卻，使用片內(nèi)微通道將冷卻流體直接通過芯片，允許同時冷卻多級微處理器。該設(shè)計非常奇特，它近期不太可能出現(xiàn)在我們的桌面電腦當中。