当前位置: 液体金属 >> 液体金属发展 >> 功耗高发热大的数码时代,我们靠什么散热科
原创SMESME科技故事
“你功耗高,你发热大”本是一句硬件玩家圈子里针对某个品牌CPU的黑话,没想到今天竟然真的风水轮流转成了另一个品牌的黑料。在电子数码领域高功耗高发热似乎是一个轮回。
随着智能设备的蓬勃发展,对性能的要求越发严苛,让非常多普通人也体会到了功耗和发热的蓬勃发展。
其实这也是半导体发展的一个规律,每当半导体芯片的工艺制程成为瓶颈,想要提高性能最简的方法就是提高频率,而提高频率也伴随着功耗的增加。
另一方面,即便工艺制程有了突破,芯片的发热和功耗得到了缓解,但另一方面,更小的芯片面积也让即便不大的发热更难导出,造成了所谓的积热问题。
芯片制程工艺发展
总之,发热和散热是半导体时代永不过时的热门话题,甚至可能是一场我们身边最精彩的技术大战,我们每一个人都可能是这场大战的亲历者。
首先,我们需要明确一个前提,半导体芯片的发热是目前无法彻底解决的问题,我们也不去探讨如何降低功耗和发热,只从半导体散热的角度谈一谈人类为散热科技都做了哪些努力。
首先打开物理课本,看一看传热的三种方式:热传导、热对流、热辐射,我们一种一种来看。
热传导是通过材料微粒的微观碰撞和电子的移动来传递内部能量,我们日常接触得比较多的是固体材料的热传导,比如金属材质的铁锅要比砂锅导热更快,才能实现爆炒。
生活中很多常见的操作都包含传热的三种方式
热对流则与流体相关,最简单的例子是用锅烧水,燃气炉产生的热量通过热传导给水加热,锅底的水受热密度变小,向上流动置换掉顶部较冷密度较大的水,如此循环往复就形成了对流,让锅里的水温度趋于均匀,当然这种自然对流需要重力环境。
最后是热辐射,所有温度高于绝对零度的物体都会发出电磁波,是热能到电磁能的转换,白炽灯、取暖用的小太阳这些都是热辐射的典型例子。
小太阳取暖器是热辐射的典型案例
传热的三种形式中,热传导和热对流是人类散热科技发展中重点
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