Eru öll flís orkunotkun breytt í hita

Við notkun flíssins er hluta orkunnar inni í smáranum breytt í varmaorku meðan á skiptingarferlinu stendur. Þetta stafar af Joule-hituninni sem stafar af straumnum sem fer í gegnum leiðarann ​​og orkudreifingu sem stafar af samspili rafeinda og grindarinnar inni í smáranum. Knúin áfram af lögmáli Moore leiðir stöðug minnkun á smárastærð til stöðugrar aukningar á aflþéttleika, sem eykur enn á vandamálið við hækkun hitastigs í flögum.

Hægt er að skipta orkunotkun flögum í kyrrstöðuaflnotkun og kraftmikla orkunotkun. Kvik orkunotkun tengist skiptitíðni smára í flísinni, sem stafar af orkutapi við hleðslu og afhleðslu þétta. Stöðug orkunotkun er aðallega tengd lekastraumi efnisins og jafnvel án þess að skipta um aðgerð mun flísin samt neyta ákveðins magns af orku. Báðar tegundir orkunotkunar verða á endanum breytt í hita.

Með aukningu á þéttleika samþættra hringrásar og hröðun rekstrartíðni hefur hitavandamál nútímaflaga orðið sérstaklega alvarlegt. Skilvirk kælitækni tryggir að flögur virki við öruggt hitastig, lengir líftíma þeirra og viðheldur stöðugleika í frammistöðu. Helstu kæliaðferðirnar eru vélræn kæling (svo sem viftukæling), leiðandi kæling (með því að nota varmaleiðandi efni til að flytja varma í hitaskápinn), convective kælingu (með því að nota loft eða vökvaflæði til að fjarlægja hita) og geislunarkælingu (geisla hita inn í hitastigið). umhverfið í gegnum rafsegulbylgjur). Ítarlega þarf að íhuga val og hönnun ýmissa kælitækni út frá þáttum eins og eiginleikum raforkunotkunar flísar, vinnuumhverfi og hagkvæmni.

Til að bregðast við vaxandi eftirspurn eftir hitaleiðni er hitaleiðnitækni einnig stöðugt að batna. Verið er að rannsaka og beita skilvirkar hitaleiðnilausnir eins og örrásakælingu, hitapíputækni og hitaleiðni í fljótandi málmi. Microchannel kælitækni eykur skilvirkni hitaskipta milli kælivökvans og flísyfirborðsins með því að hanna ofurþunnar örrásir nálægt flísinni. Hitapíputækni notar fasaskipti vinnuvökvans við uppgufun og þéttingarlotur til að fjarlægja hita. Fljótandi málmar eru talin efnileg tækni á sviði hitaleiðni vegna mikillar varmaleiðni og góðs vökva. Þessi háþróaða tækni er ekki aðeins að bæta skilvirkni hitaleiðni heldur einnig að ýta á mörk hitastjórnunar í flíshönnun.

Í stuttu máli er næstum allri orkunotkun flísar að lokum breytt í hita og hitaleiðnitækni skiptir sköpum fyrir stöðugleika og afköst virkni flíssins. Í framtíðinni, með stöðugri framþróun flístækni, mun nýsköpun í hitaleiðnitækni einnig verða mikilvæg rannsóknarstefna á sviði rafeindaverkfræði.