東京大学の研究チームが、AIチップの冷却効率を大幅に向上させる新技術を開発。水冷システムを用いたマニホールド構造が特徴で、性能係数は10万を超え、熱処理能力も高い。
要約すると東京大学生産技術研究所の研究チームが、AIチップや電子機器の性能向上と省エネルギー化を実現する新たな「高効率放熱技術」を開発した。
この技術は、特殊な三次元マイクロ流路構造を用いた水冷システムであり、冷却効率と安定性に優れている。
半導体チップの高集積化と高性能化が進む中、発熱を抑え、効率的に熱を逃がす方法が求められている。
従来の冷却方法では、冷却過程の効率的な制御が難しかったが、研究チームは「マニホールド構造」と「キャピラリー構造」を組み合わせることでこの課題を克服した。
具体的には、マイクロ流路を持つシリコン基板と水路を形成したシリコン基板を組み合わせ、微細なマイクロピラーがキャピラリー効果を発揮する仕組みを採用した。
冷却水はマニホールドの入口から複数の構造に流れ込み、流れを変えてマイクロ流路に入ることで熱を吸収する。
吸収した熱により一部の水が蒸気となり、気化熱を利用して効率的に冷却が行われる。
この冷却水と排水は混ざることなく効率よく排熱される。
実験では、9つのマニホールド構造を持つデバイスを試作し、1cm²あたり700Wの高い熱処理能力を達成。
また、従来の設計に比べて水流の抵抗が62%低減され、マイクロピラーにより壁面温度の変動も大幅に減少することが確認された。
さらに、開発した冷却システムは性能係数が10万を超える高効率を示した。
この新技術は、今後の電子機器の冷却方法に革新をもたらす可能性が期待されている。
参考リンクhttps://news.yahoo.co.jp/articles/4a01ce551989cba92c47d827cf8234717647cd54