La fin de la loi de Moore et le problème croissant de la chaleur dans les puces
Le ralentissement de la loi de Moore a conduit à une augmentation de la densité de puissance dans les puces, faisant de la dissipation thermique un goulot d'étranglement critique affectant les performances et la durée de vie. Les méthodes de refroidissement traditionnelles sont insuffisantes pour les puces hautes performances du futur, telles que les prochains transistors CFET. Les chercheurs ont développé un nouveau cadre de simulation pour prédire comment les nouvelles technologies de semi-conducteurs affectent la dissipation thermique et ont exploré des techniques de refroidissement avancées, notamment le refroidissement microfluidique, le refroidissement par jet et le refroidissement par immersion. Des solutions au niveau du système, telles que l'ajustement dynamique de la tension et de la fréquence, et la technique de sprint thermique, visent également à équilibrer les performances et la chaleur. Les futures technologies de fonctionnalisation arrière (CMOS 2.0), telles que les réseaux de distribution d'énergie arrière, les condensateurs arrière et les régulateurs de tension intégrés arrière, promettent de réduire la chaleur en réduisant la tension, mais peuvent également introduire de nouveaux défis thermiques. En fin de compte, la résolution du problème de la chaleur des puces nécessite un effort multidisciplinaire, l'optimisation conjointe de la technologie des systèmes (STCO) visant à intégrer les systèmes, la conception physique et la technologie des processus pour des performances et un refroidissement optimaux.
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