xMEMS Labs宣布完成2100萬美元的D輪融資。該公司是全球首款壓電MEMS(piezoMEMS) µCooling微型氣冷式主動散熱晶片熱管理解決方案的發明者，也是固態矽基揚聲器的供應商。 本輪融資由Boardman...

持續微縮導致功率密度增加，還帶來干擾的副作用：熱能。高溫會影響系統單晶片(SoC)性能的多種面向，包含處理速度、功率效率、可靠度、資料傳輸量和訊號完整性。為了在未來節點維持更緊湊、更高效能晶片的最佳性能和使用壽命，有效的散熱管理變得更加關鍵。 imec提出一套專門用來標示和方便預測系統單晶片內部散熱狀態的模擬框架。這些模擬能將先進製程節點的散熱挑戰予以量化，也顯示單憑冷卻技術的發展，可能不足以解決散熱問題。此外，這些模擬刺激進一步研究新型散熱技術策略，例如晶背功能化，或是搭配特別針對密度或驅動電流最佳化的電晶體，把邏輯層分成多層。 晶背供電網路(BSPDN)的目標是提升功率效率和運算效能。理論上，效率提升可以減少達到相同性能的所需功耗，因此有益於改善SoC內的散熱問題。但imec取得的模擬結果顯示，採用晶背供電網路可能會出現更高的溫度。目前仍待進一步的熱學分析來測定這種散熱問題是否因此轉移到晶圓背面，還有其轉移程度。另外，在CMOS...

持續微縮導致功率密度增加，還帶來干擾的副作用：熱能。高溫會影響系統單晶片(SoC)性能的多種面向，包含處理速度、功率效率、可靠度、資料傳輸量和訊號完整性。為了在未來節點維持更緊湊、更高效能晶片的最佳性能和使用壽命，有效的散熱管理變得更加關鍵。 晶背功能化具備多樣發展潛力　然散熱影響未知 新的技術方案可以為動態電源管理策略提供更多選擇，實現有效的散熱管理。其中一種業界正在研究的途徑是在晶圓背面增加功能。雖然這項策略的主要目標是改良供電和運算效能，但在理論上也能協助散熱管理。每採用一個新技術節點，晶圓正面變得越來越擁擠，包含用於訊號傳輸和電源供應的內連導線，阻礙有效散熱，在像是功率密度特別高的位置形成熱點。此外，由於晶圓正面的封裝密集，留給散熱器或冷卻結構等潛在散熱管理方案的空間有限。 未來將有不同的晶背技術來讓晶片能以更低的電壓操作，為散熱管理提供助力。晶背供電網路(BSPDN)希望能提供一條替代路徑來供電給電晶體，藉此改善供電效率。初步演示顯示這套供電網路可望能降低電阻，有效降低供電給這些電晶體的所需電壓，進而降低功率密度，減緩升溫問題。 在這條發展途徑的下一階段，是將電容器置於晶背，盡量把電壓的起伏控制在最小值。這些電壓波動源於印刷電路板(PCB)上的電源管理IC所造成的電阻損耗。在晶背配置電容，還能將感應器觸發的執行時間雜訊達到最小化，進一步降低操作電壓。除了電容，我們還有機會在晶背配置整合型穩壓器，為晶片上的個別部件進一步微調電壓值，實現隨著操作狀態而動態調變的功能(圖3)。 圖3　晶背功能化的發展途徑及其可能的延伸方向。新增諸如電容器或整合型穩壓器等不同技術，將能降低驅動電晶體的所需電壓，並降低功率密度。這可能因而減緩升溫現象。 目前有三種可能導入晶背的不同技術，用來最佳化供電，還有可能減緩晶圓正面出現的熱問題。關於這些技術會如何影響散熱，至今仍不清楚，需要進行更多實際測試和模擬。 儘管晶背功能化可能在性能方面展現顯著優勢，還創造出降低電壓，進而降溫的發展條件，但整合其他技術總會夾帶有關功耗及其衍生出的熱學議題。因此，隨著晶片設計邁進更為複雜的技術節點，熱學分析會越來越重要。晶片設計者需要透過熱學分析評估散熱，並避免其設計造成晶背升溫問題。舉例來說，如果要在晶背配置穩壓器，這些穩壓器應該如何配置？是平均分布呢？或是像記憶體模組一樣，把穩壓器集中在某個區塊？ imec研究人員近期發表的一篇論文就顯示，就算採用晶背供電網路這項廣獲各大晶圓廠採用的技術，也可能帶來散熱挑戰。具體來說，晶粒薄化對晶背供電網路的熱可靠度所產生的影響，就引發擔憂。矽材料具備極佳的導熱性，在晶圓正面供電網路(FSPDN)設計中，能很有效率地橫向傳導熱能。但在晶背供電網路堆疊中，包含所有電晶體的矽薄膜會被夾在兩層導線之間，而這些導線會阻礙導熱，並迫使熱能向上流出。這種限制散熱的現象會演變成散熱管理的難題，因為熱能局限在特定區域，而不是均勻分布。更多的熱學分析將會顯示這個問題的嚴重性(圖4)。 圖4　雖然晶背供電網路(BSPDN)的性能優勢顯而易見，但是熱學模擬結果顯示，晶背可能會存在相當嚴重的潛在散熱問題。 協同最佳化帶來跨領域挑戰 未來我們可能調整這些電晶體來減少熱能嗎？畢竟，在運作期間不斷散發熱量的電晶體，是造成升溫的主因。由imec規劃的CMOS...

在2025年Embedded World展會上，德國康佳特推出專為極端環境設計的熱管(Heat Pipe)散熱解決方案。該方案創新性地採用丙酮取代水，作為熱管工作流體，能有效避免導熱介質在極低溫環境下凍結，從而防止散熱系統、模組及整體設計受到損害。此外，這款新型散熱解決方案還特別強化抗衝擊與抗振動能力，以提升機械穩定性。 基於丙酮的散熱方案能拓展電腦模組的應用範疇，使其能夠適應極端氣候與嚴苛機械環境，例如寒冷的北極地區。與過去依賴複雜且高成本的商用現成插槽或客製化系統設計相比，新方案在確保高度可靠性的同時有效降低成本，使電腦模組能夠在-40°C至+85°C的寬溫範圍內穩定運行，成為所有需應對極端溫度條件的模組化設計的理想選擇。 康佳特資深產品線經理Jürgen...

根據國際能源總署(IEA)預估，到2026年，全球資料中心的用電量將突破1,000兆瓦時(TWh)，相當於日本一整年的用電量。為了應對日益增長的計算需求以及晶片功耗的提升，散熱技術成為關鍵課題。為此，工研院主導的先進微系統與構裝技術聯盟(AMPA)、異質整合系統級封裝開發聯盟(Hi-CHIP)，與英特爾(Intel)攜手，於近日舉辦「2025超流體先進散熱技術論壇」。並邀請國內外專家、業者，共同探討高效散熱技術的最新發展，推動千瓦級晶片散熱的創新應用，並助力資料中心向永續發展邁進。 工研院與英特爾攜手，號召多家產業鏈上下游業者，於近日主辦超流體先進散熱技術論壇，共同探討千瓦級晶片的散熱議題   先進散熱技術應對高功耗挑戰 隨著AI、高效能運算(HPC)及雲端服務的快速發展，單一晶片封裝的散熱設計功耗(TDP)已突破1,000W，對散熱技術提出更高要求。根據Persistence...

Holtek針對伺服器及電競應用相關散熱需求，新推出具高整合化、高穩定度特性的12V伺服器散熱風扇MCU BD66RM2441B、BD66FM6446B、BD66FM6446C，針對單相/三相馬達整合MCU、LDO、36V...

宸曜科技推出最新POC-700-FT系列。作為一款平頂式散熱設計的緊湊型無風扇電腦，POC-700-FT搭載Intel Alder Lake Core i3-N或Atom x7425E處理器，可提供低功耗運算效能，再加上外型緊湊不占空間，適合有限空間中的邊緣運算應用。此外，POC-700-FT採用創新設計，透過與機櫃的直接接觸將熱傳導至表面，成功確保高效的散熱表現。 POC-700-FT導入了獨特的散熱概念，可有策略地將熱量傳導至機櫃外表面；藉由緊貼機櫃內面的方式，POC-700-FT可有效率地將熱傳導至表面以進行散熱。此外平頂式散熱設計則有助於縮減整體尺寸，將所需的安裝空間降至最少。這也讓使用者能夠在有限空間中輕鬆部署POC-700-FT，並透過機櫃內面提升散熱效率。 在儲存與擴充方面，POC-700-FT支援用於SATA...

液冷技術的進展，將對資料中心的基礎設施帶來巨大翻轉，甚至有可能帶動新一波資料中心興建浪潮。模擬工具業者正摩拳擦掌，希望能趁著這波熱潮，將自家的數位孿生方案推向市場。 雖然冷板結合Side Car或CD...

液冷技術的進展，將對資料中心的基礎設施帶來巨大翻轉，甚至有可能帶動新一波資料中心興建浪潮。模擬工具業者正摩拳擦掌，希望能趁著這波熱潮，將自家的數位孿生方案推向市場。 達梭系統/雲達攜手打造永續資料中心 相較於益華從晶片向上延伸到資料中心的數位孿生，以系統模擬分析見長的達梭系統(Dassault...

由於新一代處理器的散熱量已突破氣冷技術的極限，從氣冷轉向液冷將是不可避免的趨勢。但有些液冷技術將為伺服器主機板、機架，乃至整個資料中心的散熱規劃帶來新挑戰，多物理模擬工具將在未來的散熱設計過程中，扮演更重要的角色。 空氣冷卻系統仍然是現有資料中心中最廣泛使用的形式。由於成本低且易於實施，空氣冷卻很快成為伺服器冷卻的標準解決方案。當機房還很小，且計算硬體的機架功率密度不超過5...

由於新一代處理器的散熱量已突破氣冷技術的極限，從氣冷轉向液冷將是不可避免的趨勢。但有些液冷技術將為伺服器主機板、機架，乃至整個資料中心的散熱規劃帶來新挑戰，多物理模擬工具將在未來的散熱設計過程中，扮演更重要的角色。 液冷材料化學/電氣特性影響需進一步評估 由於浸潤式冷卻具有更好的散熱效能，因此資料中心導入浸潤式冷卻，似乎是不可避免的趨勢。但是，以介電液作為冷卻劑，會帶來許多需要進一步評估跟分析的技術議題。 介電液體是一種具有電絕緣性的液體(不導電)，以免干擾電子設備/系統的運行，表1展示了典型介電液體(烴類礦物油、合成油、氫氟醚)與空氣和水的關鍵熱物理性質比較。從表1可以立即看出幾個顯著的特點：介電液體的熱傳導係數明顯更高，密度更大，並且每單位質量/體積儲存/傳輸更多的能量，比空氣更具優勢。 表1　介電液體的主要熱物理性質 不過，介電液與眾多材料接觸時的相容性，及其對伺服器元件化學和機械性質的影響，是需要審慎評估的。目前業界確實缺少元件如何與熱界面材料(TIM)相互作用的可靠數據，特別是考慮到這些液體還被用作溶劑清洗劑的情況下。不幸的是，目前沒有足夠的數據來解答這些問題。 浸潤式冷卻會導致油與伺服器中所有暴露材料的直接接觸，並且可能被吸收到材料表面底下，需要測試的材料種類繁多，測試必須在延長的時間範圍內進行，並需要評估多種熱-機械-電氣性能。油組成的介電液也可能降解，介電液生命週期、使用壽命、和處理方式(回收對土壤與地下水是否有二次汙染的疑慮)、甚至毒性、高揮發性。 雙相浸潤式冷卻還有訊號干擾的潛在疑慮。由於在雙相浸潤式冷卻系統中，沸騰氣泡將於冷卻液中不斷產生，但介質在液體和氣體之間不斷變化，可能會對I/O訊號傳輸產生多種干擾和挑戰，且高潤濕低表面張力液體可能會對I/O訊號傳輸產生更嚴重的干擾。 液體的介電常數通常比氣體高得多。介電常數的改變會影響訊號傳輸的特性，尤其是阻抗和反射。當介質從氣體變為液體時，訊號線上的阻抗會發生變化，可能導致訊號反射增加，從而引起訊號失真和損耗。 介電常數的變化還會改變訊號傳輸速度，介電常數(Dk，Er)決定訊號在介質中傳播的速度。電訊號的傳播速度與介電常數的平方根成反比。介電常數越低，訊號傳送速率越快。 電磁(EMI)干擾的問題也必須注意。液體和氣體介質對電磁波的屏蔽效應不同。液體通常具有更好的屏蔽效果，這可能會減少外部電磁干擾進入系統的影響。然而，液體介質中的内部訊號反射和散射也可能增加，導致内部干擾。在介質切換期間，訊號路徑可能會暴露在更高水平的EMI環境中，需要特別的屏蔽措施和過濾技術來減少干擾。 因此，如果伺服器確定要使用雙相浸潤式冷卻，電路設計可能需要經過對應的調整，因為訊號傳輸系統需要針對不同介質進行優化設計。例如，可能需要使用可調節阻抗匹配電路，以適應介質變化帶來的阻抗變化。電路板材料和布線方式也需要考慮介質的變化。比如，液體可能會導致電路板的腐蝕和短路，需採取適當的防護措施。 在解決介質在液體與氣體間變化對I/O訊號傳輸干擾的影響問題上，Ansys...

提到散熱，業界一般都會聯想到處理器。但隨著處理器性能攀升，伺服器的I/O頻寬也在快速增加，使得可插拔光學模組的散熱問題，成為一個業界不能輕忽的挑戰。 晶片間以及晶片與記憶體間通訊的頻寬正成為高效能運算系統的瓶頸。因此，提高系統元件間的資料傳輸量是重中之重。儘管業界在提高互連系統效率和開發更加複雜的通信協議方面，做了許多工作，但對更高傳輸量的需求必然伴隨著熱成本，因為這些模組的功耗會增加。人工智慧(AI)的最新進展正在推動這些迅速變化，包括從112...