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智能生活、学习、工作，很大的程度来源CPU芯片的不断优化！另外，芯片的话题一直被国人关注，因为它是很多人的一块“芯痛”。围绕着芯片，其散热问题一直困扰着工业界。 目前，CPU芯片持续续摩尔定律节点微小化的走势，台积电现已生产5nm集成电路。然而芯片晶体管的热点问题却随更高的晶体管密度而越来越严重！ 随着电子芯片性能的提升和尺寸的微型化，芯片呈现出越来越高的热流密度。据预测，芯片的平均热流密度将达到500W/cm2，局部热点热流密度将会超过1000W/cm2，而传统风冷散热已经达到极限(＜1W/cm2)。而芯片温度的控制至关重要，对于稳定持续工作的电子芯片，最高温度不能超过85℃，温度过高会导致芯片损坏，研究表明，在70～80℃内，单个电子元件的温度每升高10℃，系统可靠性降低50%。据统计，有超过55%的电子设备失效形式都是温度过高引起的。 另外，自十几年前功率密度即停留在100W／cm2，更有甚者主频（Clock Speed）受限于晶体管内的热点，为了避免晶体管受损，芯片内设定了温度上限，使芯片在运算期间主频会不断被扯下避免超频。因此CPU运算能力的提高现在只能靠使用更多的核心或更多的芯片，尤其是大数据或挖矿机的设置成本加大。 因此，为保证芯片工作的可靠性和稳定性，发展新型高效的散热技术成为迫切需求。按照散热方式是否需要外加能量，将芯片散热方式分为主动式与被动式，主动式散热主要包括强制对流散热、蒸汽压缩制冷及热电制冷等，被动式散热主要包括自然对流散热、热管冷却和相变储热散热。 除此之外，宋健民博士开发钻石覆铜及再结晶石墨散热片，显着提升CPU的主频及可靠度。钻石覆铜除了加快散热外，也限制了铜的热膨胀率，所以芯片可直接银焊在钻石覆铜片上，避免了界面应力产生的性能疲劳及增加运算的可靠度。另一方面，再结晶石墨有超越铜的三维热传导率，而且有极高的弹性变形量，可密封散热模组，取代热阻奇高的散热膏等界面散热材料（TlM）。 基于此，2021年11月16日（今晚）19:00-20:00，DT新材料特邀浙江富研首席科学家宋健民博士分享《钻石覆铜散热片超频CPU》将展示全球首创钻石覆銅及再结晶石墨膜对CPU芯片大幅超频的实测结果，欢迎广大科研工作者、知名企业共同探讨。 |
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