TEC-Kühltechnologie
Mit dem kontinuierlichen Streben nach menschlicher Rechenleistung werden immer mehr Transistoren in den Rechenchip eingebaut. Die Dichte jeder Recheneinheit nimmt zu. Gleichzeitig bringt eine höhere Frequenz auch eine höhere Arbeitsspannung und einen höheren Stromverbrauch für den Chip. Es ist absehbar, dass wir in den nächsten Jahren weiter daran arbeiten werden, die Rechenleistung des Chips zu verbessern, was auch bedeutet, dass wir auch das thermische Problem der Chiptemperatur kontinuierlich lösen müssen.
Die auf dem Prinzip des thermoelektrischen Effekts basierende TEC-Kühltechnologie ist eine neue Kühlmethode mit hoher Regelbarkeit, einfacher Anwendung und niedrigen Kosten. Es wurde nach und nach im Bereich der Wärmeableitung eingesetzt.
Der thermoelektrische Effekt ist eine direkte Umwandlung der durch Temperaturunterschiede erzeugten Spannung und umgekehrt. Einfach gesagt, ein thermoelektrisches Gerät erzeugt bei einem Temperaturunterschied zwischen seinen beiden Enden eine Spannung, und wenn eine Spannung daran angelegt wird, erzeugt es auch einen Temperaturunterschied. Dieser Effekt kann genutzt werden, um elektrische Energie zu erzeugen, Temperaturen zu messen und Gegenstände zu kühlen oder zu erwärmen. Da die Heiz- oder Kühlrichtung von der angelegten Spannung abhängt, machen thermoelektrische Geräte die Temperaturregelung sehr einfach.
Im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlung und Flüssigkeitskühlung hat die Kühlung von Halbleiterkühlchips die folgenden Vorteile:
1. Die Temperatur kann unter Raumtemperatur gesenkt werden;
2. Genaue Temperaturregelung (unter Verwendung eines geschlossenen Temperaturregelkreises kann die Genauigkeit ± 0,1 Grad erreichen);
3. Hohe Zuverlässigkeit (Kühlkomponenten sind solide Geräte ohne bewegliche Teile mit einer Lebensdauer von mehr als 200000 Stunden und einer geringen Ausfallrate);
4. Kein Arbeitsgeräusch.
Herausforderung TEC-Kühlung:
1. Derzeit ist der Kühlkoeffizient von Halbleitern gering und die während der Kühlung verbrauchte Energie ist viel größer als die Kühlkapazität. Das Energieverbrauchsverhältnis des Tec-Radiators ist zu niedrig, und der Tec-Radiator kann in diesem Stadium nicht zur Mainstream-Kühllösung werden.
2. Wenn die TEC-Kühllamelle arbeitet, benötigt sie eine effektive Wärmeableitung am heißen Ende, während sie am kalten Ende gekühlt wird. Das heißt, wenn das TEC-Kühlgerät eine Hochleistungskühlung durchführen und zur Wärmeableitung an die CPU abgeben möchte, muss es auch kontinuierlich abgeführt werden, was dazu führt, dass das Hochleistungs-Tec nicht unabhängig arbeiten kann.
3. Die Feuchtigkeit in der Luft bildet leicht Kondenswasser in den Teilen unterhalb der Raumtemperatur angesichts der von tec hergestellten Umgebung mit großen Temperaturunterschieden. Um das Risiko von Kondensation und Beschädigung der Hauptplatinenkomponenten zu vermeiden, ist es notwendig, um den Prozessor herum eine bestimmte abgedichtete Umgebung zu schaffen.
Mit der Verbesserung des Prozesses nimmt die Transistordichte zu und die Gehäusechipfläche des CPU-Kerns wird immer kleiner. Gemäß dem Prinzip der Thermodynamik ist bei kleinerer Wärmeleitungsfläche eine größere Temperaturdifferenz erforderlich, um die Wärmeleitungsleistung aufrechtzuerhalten. Die herkömmliche Kühlform mit geringerer Temperaturdifferenz kann dieses Problem nicht lösen. Selbst wenn die CPU-Leistungsaufnahme nicht hoch ist, wird sie dennoch ernsthaft Wärme ansammeln, was zu einer zu niedrigen Frequenzgrenze führt. Tec hat natürlich ein großes Temperaturdifferenzattribut (die Temperatur am Ende der Wärmeabsorption kann leicht - 20 Grad erreichen), was möglicherweise die beste Lösung ist, um das Problem der kleinen Fläche und der hohen Wärmeleitung zu lösen.
