ムーアの法則の終焉とチップの増大する発熱問題
2025-04-16
ムーアの法則の減速により、チップの電力密度が上昇し、放熱が性能と寿命に影響を与える重要なボトルネックとなっています。従来の冷却方法では、将来の高性能チップ（例えば、間もなく登場するCFETトランジスタなど）には不十分です。研究者らは、新しい半導体技術が放熱にどのように影響するかを予測するための新しいシミュレーションフレームワークを開発し、マイクロ流体冷却、ジェット衝突冷却、浸漬冷却などの高度な冷却技術を探求しました。動的な電圧と周波数の調整、サーマルスプリント技術などのシステムレベルのソリューションも、性能と発熱のバランスを取ることを目指しています。将来のバックサイド機能化技術（CMOS 2.0）は、バックサイド電力供給ネットワーク、バックサイドコンデンサ、バックサイド集積電圧レギュレータなど、電圧を下げることで発熱を低減することを約束しますが、新たな熱問題を引き起こす可能性もあります。最終的に、チップの発熱問題を解決するには、学際的な取り組みが必要であり、システムテクノロジー共同最適化（STCO）は、システム、物理設計、プロセス技術を統合して最適な性能と冷却を実現することを目指しています。