來源:Energy Conversion and Management
鏈接:https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.120795
01 背景介紹
芯片技術發展:隨著微處理器和功率芯片性能需求提升,晶體管數量、芯片面積及熱設計功率(TDP)持續增長,最新服務器 CPU TDP 達 500W,GPU(NVIDIA GB200)TDP 超 1200W。散熱挑戰:芯片允許最高結溫為 100-150℃,傳統空冷受限,液冷成為主流,但大面積芯片易出現流場不均,導致臨界熱流密度(CHF)降低,影響散熱效果。
02 成果掠影
近日,浙江大學洪思慧團隊設計了一種受荷葉啟發的歧管環形通道冷板來冷卻高功率芯片,散熱器通過數值拓撲優化由銅制成,然后使用銀組裝燒結。以 HFE-7100 為冷卻劑,首次觀測到包括脈動環形流在內的 5 種流型(氣泡流、彈狀流、環形流、脈動環形流、霧狀流),其平均傳熱系數達 2.13 W/(cm2?K)、臨界熱流密度(CHF)達 267.05 W/cm2、性能系數(COP)達 18906,相較于傳統平行微通道散熱器,三者分別最高提升 56.32%、1728.28%、472.65%,可高效解決大面積芯片的散熱難題,為芯片熱管理提供重要參考。研究成果“Flow boiling heat transfer in a lotus leaf-inspired microchannel heat sink with enhanced critical heat flux for large area chips”為題發表在《Energy Conversion and Management》。

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