芯片“热战”:东大在沉默战场投下一枚“冷”炸弹

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一、 “芯”火之焚:性能头顶的达摩克利斯之剑

要理解这场“静默革命”的分量,看官们先得明白芯片的“火热烦恼”。

我们掌中的智能手机,远方的5G基站,乃至守护苍穹的雷达阵列,其核心动力越来越多地来自以氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体芯片。它们功高、效高,是信息时代的“心脏”与“肌肉”。但这颗“心脏”有个致命弱点:它极其怕热。

芯片内部,电流奔涌如同亿万车流在纳米级的城市中穿梭,必然产生巨大的“摩擦热”。热量若无法及时导出,便会迅速积聚。温度每升高10度,芯片的可靠性可能指数级下降。轻则触发“温控降频”,让你游戏卡顿、手机发烫;重则直接“烧毁”,设备报废,在军用领域,这可能导致关键系统在关键时刻宕机。

更严峻的挑战在于,随着芯片功能越发强大,集成度越来越高,单位面积产生的热量呈爆发式增长。传统的散热方案——加风扇、涂硅脂、塞热管,如同在一个日益密集的超级都市里,试图用增加公交车(风扇风量)和拓宽几条小巷(热管)来解决交通瘫痪,早已触及物理极限。(本文由AI辅助生成)