当前位置:首页 > 亚星科技趋势 > 正文内容

西电团队破局芯片散热卡脖子难题,为全球集成电路产业注入强心剂

牛魔王3周前 (01-16)亚星科技趋势28

皇冠足彩官网开户 在全球科技竞争日益激烈的今天,芯片作为信息时代的“基石”,其性能提升与可靠性突破直接关系到国家科技实力与产业安全,随着芯片制程不断向纳米级迈进、集成度呈指数级增长,“散热瓶颈”已成为制约芯片性能发挥与寿命延长的世界性难题,被业界形象地称为“悬在集成电路产业头顶的达摩克利斯之剑”,西安电子科技大学(以下简称“西电”)微电子学院一支跨学科研究团队,在芯片散热领域取得重大突破,成功研发出一种新型“超界面热管理”技术,从根本上解决了高热流密度芯片的散热难题,相关成果以封面文章形式发表于国际顶级期刊《自然·纳米技术》,引发全球学术界与产业界的高度关注。

直面“热”挑战:芯片散热的“世纪难题”

随着人工智能、5G通信、云计算等技术的飞速发展,芯片的运算速度和数据吞吐量呈爆炸式增长,随之产生的热量密度也急剧攀升,传统芯片散热技术,如风冷、液冷等,在应对每平方厘米上千瓦的热流密度时已“捉襟见肘”,热量无法及时导出,轻则导致芯片性能下降、功耗增加,重则引发“热失控”,造成芯片永久性损坏甚至系统瘫痪。
“散热问题就像芯片性能提升的‘天花板’,不打破它,摩尔定律的延续将面临巨大挑战。”西电团队负责人、微电子学院教授张玉明表示,长期以来,各国科学家在芯片散热领域进行了诸多探索,但始终未能突破材料导热极限与界面热阻的双重制约,如何构建一种既能高效导热又能与芯片结构完美适配的散热系统,成为横亘在科研人员面前的“硬骨头”。

破局之道:跨学科融合创新,开辟散热新路径

面对这一世界性难题,西电团队以“十年磨一剑”的韧劲,组建了由材料学、微电子学、物理学等多学科专家组成的攻关小组,他们跳出传统散热技术的思维定式,从“界面热阻”这一核心痛点出发,提出了一种基于“超材料界面工程”的创新解决方案。
“传统散热技术中,芯片与散热器之间的界面存在大量空隙,热量传递时需克服巨大的界面热阻,就像‘隔靴搔痒’。”团队核心成员、副教授李明解释道,“我们的核心突破在于,通过原子层沉积与纳米压印技术相结合,构建了一种具有周期性微纳结构的‘超界面’材料,这种材料能实现芯片与散热器之间的原子级紧密贴合,将界面热阻降低至传统材料的1/5以下,同时其独特的梯度结构能将热量快速横向扩散,避免局部热点集中。”
经过上千次实验优化,团队成功研发出这种兼具高导热性、低界面热阻与良好柔性的“超界面热管理材料”,在测试中,该技术可使5纳米制程芯片在高负载运行时的温度降低40℃以上,芯片性能提升15%以上,且可靠性显著增强。

从实验室到产业界:中国智慧点亮全球芯片产业未来

这项成果的诞生,不仅打破了国外在高端芯片散热领域的技术垄断,更为全球集成电路产业的创新发展提供了“中国方案”,国际知名半导体专家、斯坦福大学戴维·布拉顿教授评价道:“西电团队的工作为芯片散热领域开辟了全新范式,其‘超界面’设计理念巧妙地解决了热传递中的核心矛盾,具有里程碑式的意义。”
该技术已通过多家头部芯片企业的验证,并计划在3年内实现产业化应用,预计未来可广泛应用于高性能计算芯片、5G射频芯片、车规级功率芯片等关键领域,助力我国在人工智能、自动驾驶、量子计算等战略新兴产业中抢占技术制高点。
“从‘跟跑’到‘并跑’,再到部分‘领跑’,这是中国科研工作者在关键核心技术领域自主创新的生动实践。”张玉明教授表示,西电团队将继续深耕芯片散热与可靠性研究,以“卡脖子”技术攻关为己任,为我国集成电路产业的高质量发展注入源源不断的创新动能。

澳门皇冠开户 从实验室的微观探索到产业界的宏观赋能,西电团队的突破不仅是一场技术革命,更彰显了中国科技工作者的使命与担当,在全球科技竞争的浪潮中,这场关于“散热”的攻坚战,正为中国芯片产业走向世界舞台中央铺就坚实路基。

相关文章

警惕!北京理工大学办公系统惊现诈骗链接,初步判定为病毒入侵

警惕!北京理工大学办公系统惊现诈骗链接,初步判定为病毒入侵

北京理工大学部分师生反映,学校办公系统中出现了疑似诈骗链接,学校相关部门迅速响应,经初步技术判定,该事件系病毒入侵导致,学校已第一时间启动应急预案,进行系统排查与漏洞修复,并已向公安机关报案。...

规范行业发展秩序 营造公平竞争环境—市监总局开展手机行业合规指导,剑指不正当竞争

规范行业发展秩序 营造公平竞争环境—市监总局开展手机行业合规指导,剑指不正当竞争

国家市场监督管理总局(以下简称“市监总局”)针对手机行业开展了一系列合规指导工作,旨在进一步规范市场竞争秩序,遏制行业乱象,保护消费者合法权益和经营者公平竞争权利,推动手机行业持续健康高质量发展,此举...

工信部召开座谈会剑指动力电池非理性竞争 行业高质量发展再迎强心剂

工信部召开座谈会剑指动力电池非理性竞争 行业高质量发展再迎强心剂

工业和信息化部组织召开动力电池行业座谈会,重点围绕“抵制非理性竞争、促进行业高质量发展”展开深入研讨,来自动力电池产业链企业、研究机构及行业协会的代表齐聚一堂,共同探讨行业当前面临的挑战与未来发展方向...

疯狂动物城2单日票房5.7亿狂飙!强势刷新进口片单日票房纪录,动画宇宙再掀狂潮!

疯狂动物城2单日票房5.7亿狂飙!强势刷新进口片单日票房纪录,动画宇宙再掀狂潮!

中国电影市场迎来了一匹现象级的“黑马”——迪士尼动画巨制《疯狂动物城2》(Zootopia 2)正式上映,并以雷霆万钧之势,单日票房狂揽5.7亿人民币,不仅轻松登顶单日票房冠军,更一举刷新了进口影史的...

星辰陨落,余晖永存,这三位名人曾向我们挥手告别

星辰陨落,余晖永存,这三位名人曾向我们挥手告别

在历史的长河中,总有一些身影如星辰般璀璨,他们以生命为笔,以理想为墨,在人类文明的画布上留下浓墨重彩的印记,当他们走到生命的尽头,向我们轻轻挥手告别时,那不仅是个人旅程的终点,更是一种精神的传承——他...

别信!广西档案馆明年招聘编内人员系谣言,官方提醒谨防上当

别信!广西档案馆明年招聘编内人员系谣言,官方提醒谨防上当

有网络传言称“广西档案馆将于202X年(明年)招聘编内工作人员”,并附有所谓的“招聘条件”“报名流程”等细节信息,引发部分求职者关注,对此,广西档案馆官方近日明确辟谣:该消息为不实信息,广西档案馆目前...