Die Verlangsamung des Mooreschen Gesetzes hat zu einer steigenden Leistungsdichte in Chips geführt, wodurch die Wärmeableitung zu einem kritischen Engpass geworden ist, der die Leistung und Lebensdauer beeinträchtigt. Traditionelle Kühlmethoden reichen für zukünftige Hochleistungschips, wie die kommenden CFET-Transistoren, nicht aus. Forscher haben ein neues Simulationsframework entwickelt, um vorherzusagen, wie neue Halbleitertechnologien die Wärmeableitung beeinflussen, und fortschrittliche Kühltechniken untersucht, darunter Mikrofluidkühlung, Jet-Impingement-Kühlung und Immersionskühlung. System-Ebene-Lösungen, wie die dynamische Anpassung von Spannung und Frequenz und die Thermal-Sprinting-Technik, zielen ebenfalls darauf ab, Leistung und Wärme zu balancieren. Zukünftige Rückseitenfunktionalisierungstechnologien (CMOS 2.0), wie Backside Power Delivery Networks, Backside-Kondensatoren und Backside Integrated Voltage Regulators, versprechen, die Wärme durch Reduzierung der Spannung zu reduzieren, können aber auch neue thermische Herausforderungen mit sich bringen. Letztendlich erfordert die Lösung des Chip-Wärmeproblems eine multidisziplinäre Anstrengung, wobei die System Technology Co-Optimization (STCO) darauf abzielt, Systeme, physikalisches Design und Prozesstechnologie zu integrieren, um optimale Leistung und Kühlung zu erreichen.
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