Tecnología de enfriamiento de refrigeración de semiconductores
Con la búsqueda continua del poder de cómputo humano, se insertan más y más transistores en el chip de cómputo. La densidad de cada unidad de computación está aumentando. Al mismo tiempo, una frecuencia más alta también trae un mayor voltaje de trabajo y consumo de energía al chip. Se puede predecir que en los próximos años continuaremos buscando mejorar el rendimiento informático del chip, lo que también significa que también debemos resolver continuamente el problema de disipación de calor de la temperatura del chip.
La tecnología de enfriamiento por refrigeración de semiconductores basada en el principio del efecto termoeléctrico es un nuevo método de enfriamiento con alta capacidad de control, uso simple y bajo costo. Se ha utilizado gradualmente en el campo de la disipación de calor.
El efecto termoeléctrico es una conversión directa del voltaje generado por la diferencia de temperatura y viceversa. Simplemente ponga un dispositivo termoeléctrico, cuando hay una diferencia de temperatura entre sus dos extremos, producirá un voltaje, y cuando se le aplica un voltaje, también producirá una diferencia de temperatura. Este efecto se puede utilizar para generar energía eléctrica, medir la temperatura y enfriar o calentar objetos. Debido a que la dirección de calentamiento o enfriamiento depende del voltaje aplicado, los dispositivos termoeléctricos facilitan mucho el control de la temperatura.
En comparación con la refrigeración por aire tradicional y la refrigeración por líquido, la refrigeración por chip de refrigeración de semiconductores tiene las siguientes ventajas: 1 La temperatura se puede reducir por debajo de la temperatura ambiente;
2. Control de temperatura preciso (usando un circuito de control de temperatura de circuito cerrado, la precisión puede alcanzar ± 0.1 grado);
3. Alta confiabilidad (los componentes de refrigeración son dispositivos sólidos sin partes móviles, con una vida útil de más de 200000 horas y una baja tasa de fallas);
4. Sin ruido de trabajo.
Desafío de refrigeración TE:
1. En la actualidad, el coeficiente de refrigeración del semiconductor es pequeño y la energía consumida durante la refrigeración es mucho mayor que la capacidad de refrigeración. La relación de consumo de energía del radiador Tec es demasiado baja y el radiador Tec no puede convertirse en la solución de refrigeración principal en esta etapa.
2. Cuando la hoja de refrigeración TEC está funcionando, necesita una disipación de calor efectiva en el extremo caliente mientras se enfría en el extremo frío. Es decir, si el dispositivo de refrigeración TEC quiere llevar a cabo una refrigeración de alta potencia y salida a la CPU para la disipación de calor, también debe disiparse continuamente, lo que hace que la tecnología de alta potencia no pueda funcionar de forma independiente.
3. La humedad en el aire es fácil de formar condensación en las partes por debajo de la temperatura ambiente frente a la gran diferencia de temperatura ambiental fabricada por tec. Es necesario diseñar un determinado entorno de sellado alrededor del procesador para evitar el riesgo de condensación y daños en los componentes de la placa principal.
Con la mejora del proceso, la densidad del transistor aumenta y el área del núcleo de la CPU se vuelve cada vez más pequeña. Según el principio de la termodinámica, cuando el área de conducción de calor es más pequeña, se necesita una diferencia de temperatura mayor para mantener el rendimiento de conducción de calor. La forma de disipación de calor tradicional con una diferencia de temperatura más pequeña no puede resolver este problema. Incluso si el consumo de energía de la CPU no es alto, aún acumulará mucho calor, lo que resultará en un límite de frecuencia demasiado bajo. Tec, naturalmente, tiene un atributo de gran diferencia de temperatura (la temperatura en el extremo de absorción de calor puede alcanzar fácilmente - 20 grados), lo que puede ser la mejor solución para resolver el problema del área pequeña y la alta conducción de calor.
