O Fim da Lei de Moore e o Crescente Problema de Calor em Chips

A desaceleração da Lei de Moore levou ao aumento da densidade de potência nos chips, tornando a dissipação de calor um gargalo crítico que afeta o desempenho e a vida útil. Os métodos de resfriamento tradicionais são insuficientes para os chips de alto desempenho do futuro, como os próximos transistores CFET. Os pesquisadores desenvolveram uma nova estrutura de simulação para prever como as novas tecnologias de semicondutores afetam a dissipação de calor e exploraram técnicas avançadas de resfriamento, incluindo resfriamento microfluídico, resfriamento por jato e resfriamento por imersão. Soluções em nível de sistema, como o ajuste dinâmico de tensão e frequência, e a técnica de sprint térmico, também visam equilibrar o desempenho e o calor. As futuras tecnologias de funcionalização do lado de trás (CMOS 2.0), como redes de entrega de energia do lado de trás, capacitores do lado de trás e reguladores de tensão integrados do lado de trás, prometem reduzir o calor reduzindo a tensão, mas também podem introduzir novos desafios térmicos. Em última análise, a resolução do problema de calor do chip requer um esforço multidisciplinar, com a otimização de co-tecnologia de sistema (STCO) visando integrar sistemas, design físico e tecnologia de processo para desempenho e resfriamento ótimos.
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