如何使用激光冷却芯片

本文介绍了光子冷却技术这一革命性方案，旨在解决现代芯片因高功率密度而产生的“暗硅”和热限制问题。背景方面，现代芯片高达80%的晶体管因散热限制必须保持“暗”状态，传统风冷或液冷技术难以精准冷却动态热点，形成热瓶颈。研究目的是通过激光直接激发掺杂材料（如镱离子）产生反斯托克斯荧光，将热量转化为光能并从芯片内部移除，实现热点的精准定位和高效冷却。结论表明，该技术可冷却功率密度达每平方毫米数千瓦的热点，比现有方案高出多个数量级。首代光子冷板在实验室中已实现90瓦冷却功率，结合风冷可实现超50%整体节能，并有望实现60%以上的废热回收效率。未来，该技术将推动暗硅难题的解决、提升时钟频率、支持三维集成芯片热管理，并重塑数据中心能效架构。预计2027年实现高性能计算中的早期应用，2030年后将普及至主流数据中心和边缘设备，形成新计算范式。