چپ کے لئے مائع ٹھنڈا کرنے والا حل
بڑھتی ہوئی ٹرانجسٹر کثافت چپ کی بجلی کی کھپت کو کم کرتی ہے، لیکن ٹرانجسٹروں کی اعلی کثافت گرمی کو زیادہ مرکوز کرے گی، اور گرمی کی کھپت کے مسئلے کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا. اعلی کارکردگی والے چپس کی گرمی کی کھپت نے ہمیشہ کاروباری اداروں سمیت ہر کسی کو دوچار کیا ہے۔ روایتی ایئر کولنگ کے علاوہ ایئر کنڈیشنگ کے امتزاج کے علاوہ، مائع کولنگ بھی ایک بہت ہی موثر انتخاب ہے۔ تاہم، ایئر کنڈیشنگ اور ایئر کولنگ بہت زیادہ توانائی کی کھپت لائے گا. مائیکروسافٹ نے گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے ڈیٹا سینٹر سرور کو سمندر میں ڈالنے کا انتخاب کیا۔
چپ پر مائع کولنگ انسٹال کرنے میں دشواری مائع چینل کو براہ راست چپ کے ڈیزائن میں ضم کرنا ہے۔ محققین کا خیال ہے کہ مستقبل کا حل سینڈوچ سرکٹس کے درمیان پانی کو بہنے دینا ہے۔ اگرچہ یہ آسان لگتا ہے، لیکن عملی طور پر یہ بہت مشکل ہے. اس وقت گرمی کی کھپت کے لیے نان کنڈکٹیو مائع میں ڈبونا چپس کے لیے اسٹیکنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے بہت مفید ہے، لیکن روایتی چپس میں اس ٹیکنالوجی کا استعمال بہت مہنگا اور بڑے پیمانے پر پیداوار حاصل کرنا مشکل ہو جائے گا۔
TSMC نے تین مختلف سلیکون چینلز تجویز کیے اور متعلقہ سمولیشن ٹیسٹ کروائے۔ پہلے براہ راست پانی کو ٹھنڈا کرنے کے طریقے میں، پانی کا اپنا گردشی چینل ہوگا اور اسے براہ راست چپ میں لگایا جائے گا۔ دوسرا یہ کہ واٹر چینل کو چپ کے اوپری حصے میں سلیکون کی تہہ سے جوڑا جاتا ہے، اور آکس کی تھرمل انٹرفیس میٹریل (ٹی آئی ایم) پرت (سلیکون آکسائیڈ فیوژن) کو چپ سے پانی کی ٹھنڈک پرت میں حرارت منتقل کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ آخری تھرمل انٹرفیس میٹریل پرت کو سادہ اور سستے مائع دھات سے بدلنا ہے۔ اثر کے لحاظ سے پہلا طریقہ بہترین ہے اور دوسرا طریقہ دوسرا۔
مستقبل میں سیمی کنڈکٹر گرمی کی کھپت کو حل کرنے کے لیے چپ مائع کولنگ ایک اہم سمت ہے۔ بہر حال، مستقبل میں زیادہ کثافت والے ٹرانجسٹرز اور 3D پیکیجنگ ٹیکنالوجی چپ ہیٹ کو ہوائی جہاز سے تھری ڈائمینشنل بنا دے گی، جس سے نہ صرف گرمی زیادہ مرتکز ہو جائے گی بلکہ ملٹی لیئر اسٹیکنگ بھی گرمی کی منتقلی کو مزید مشکل بنا دے گی۔ تیزی سے مرکوز گرمی کی کھپت کے مسائل کے پیش نظر، چپ پانی کو ٹھنڈا کرنے اور گرمی کی کھپت کی اسکیم چپ تھرمل مسائل کے مسئلے کو حل کرنے کا ایک اچھا طریقہ ہو سکتا ہے۔
