颠覆性散热黑科技问世,全球最强芯片降温方案诞生,极端负载下温度锁死100℃以内。
韩国科学技术院(KAIST)团队成功研发出芯片内置的超高效液冷散热技术,在2000W/cm²的极端发热条件下,仍能将芯片核心温度压制在100℃以内,制冷性能系数(COP)高达106000,是2020年《自然》刊载全球最佳纪录(约10000)的十倍,且泵送功耗仅为传统顶尖方案的十分之一。
这项技术的核心突破,是将直径远细于发丝的微米级液冷微通道直接嵌入硅芯片内部,实现散热结构与芯片本体的一体化融合。而真正拉开差距的,是歧管微通道(MMC)结构的重新设计——传统方案中冷却液需贯穿整条微通道从一端流到另一端,路径过长导致阻力大、泵耗高且散热不均。KAIST则设计出新型歧管分流结构,通过多组分布式入口均匀分配冷却液,热交换后经多条出口统一回收,形成短路径、分布式的散热循环网络,流动距离大幅缩短,流体阻力和泵送压力显著降低,同时冷却液均匀覆盖全域,杜绝局部过热。
针对微通道的宽度、高度、排布数量及冷却液流速等核心参数,团队搭建了多保真度优化框架:先通过一维模型大范围筛选海量基础方案,快速剔除低效结构,再依托高精度仿真对优质方案精细调校。这套分层研发模式突破了算力瓶颈,实现散热性能、流体压降、温度均匀度三大指标的协同优化。落地方面,整套方案无需相变制冷、纳米表面改性或金刚石等高价材料,仅以普通常温清水为介质,大幅降低成本。芯片集成微通道的制备工艺温度低于350℃,完全兼容现有半导体量产流程,无需改造产线或添置昂贵设备。该技术可覆盖AI加速芯片、高性能计算、三维封装、功率电子及军工精密设备等高端领域。





