Un nou instrument arată exact unde se blochează căldura în interiorul unui cip electronic
Supraîncălzirea limitează cât de puternice pot fi cipurile de azi, de la telefoane la servere AI. O metodă care combină raze X ultrarapide cu laser arată, pentru prima dată în timp real, exact unde și cât de mult se blochează căldura între straturile unui cip.
O echipă de la MIT a dezvoltat o metodă nouă care arată, pentru prima dată în timp real și la scară de nanometri, exact pe unde se blochează căldura în interiorul unui cip electronic format din mai multe straturi de materiale. Rezultatul ajută direct la o problemă veche, supraîncălzirea, care limitează azi cât de puternice și de dese pot fi componentele electronice.
Metoda combină un laser, care încălzește proba exact ca într-un cip real în funcțiune, cu un fascicul de raze X ultrarapide, care traversează straturile materialului și măsoară, clipă de clipă, cum se răspândește căldura prin ele.
De ce nu se putea până acum
Tehnicile optice folosite azi, precum reflectanța termică în domeniul timpului, nu pot vedea prin mai multe straturi suprapuse, doar la suprafață. Camerele cu infraroșu, la rândul lor, nu au rezoluția temporală necesară la scară mică. Rezultatul e că inginerii proiectau adesea cipurile fără să știe cu adevărat unde se acumulează căldura în interior, între straturi.
Testată pe dispozitive din nitrură de galiu pe siliciu, materiale folosite în electronica de putere, metoda a găsit o reducere de patru ori a disipării căldurii chiar în dreptul unui defect microscopic, o cută la scară micronică, și o scădere de 25% a disipării generale de căldură în anumite zone ale materialului.
Un consorțiu din industria semiconductorilor a contactat deja echipa pentru o colaborare, semn că interesul nu e doar academic. Aplicațiile vizate merg de la cipuri pentru inteligență artificială, mai dense energetic, până la electronică flexibilă, purtabilă și sisteme de energie curată.
Deocamdată e o tehnică de laborator, demonstrată pe dispozitive de test, nu un instrument de diagnostic gata de folosit în fabrici. Pasul următor e extinderea ei la materiale și dispozitive comerciale reale.
Sursă: MIT News