TEC 냉각 기술
인간의 컴퓨팅 파워를 지속적으로 추구함에 따라 점점 더 많은 트랜지스터가 컴퓨팅 칩에 삽입됩니다. 각 컴퓨팅 유닛의 밀도가 증가하고 있습니다. 동시에 더 높은 주파수는 칩에 더 높은 작동 전압과 전력 소비를 가져옵니다. 앞으로 몇 년 동안 우리는 칩의 컴퓨팅 성능을 개선하기 위해 계속 노력할 것이며 이는 또한 칩 온도의 열 문제를 지속적으로 해결해야 함을 의미합니다.
열전 효과 원리에 기반한 TEC 냉각 기술은 제어 가능성이 높고 사용이 간단하며 비용이 저렴한 새로운 냉각 방법입니다. 그것은 방열 분야에서 점차적으로 사용되었습니다.
열전 효과는 온도 차이에 의해 생성된 전압을 직접 변환하거나 그 반대의 경우입니다. 열전소자는 간단히 말해 양단에 온도차가 있으면 전압이 발생하고, 전압이 가해지면 온도차도 발생한다. 이 효과는 전기 에너지를 생성하고, 온도를 측정하고, 물체를 식히거나 가열하는 데 사용할 수 있습니다. 가열 또는 냉각의 방향은 인가된 전압에 따라 달라지기 때문에 열전 장치를 사용하면 온도 제어가 매우 쉽습니다.
전통적인 공기 냉각 및 액체 냉각과 비교하여 반도체 냉각 칩 냉각은 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 실온 이하로 온도를 낮출 수 있습니다.
2. 정확한 온도 제어(폐회로 온도 제어 회로를 사용하여 정확도는 ±0.1도에 도달할 수 있음);
3. 높은 신뢰성(냉동 구성 요소는 가동 부품이 없는 견고한 장치이며 서비스 수명이 200,000시간 이상이고 고장률이 낮음)
4. 작동 소음이 없습니다.
TEC 냉각 문제:
1. 현재 반도체의 냉동계수는 작고, 냉동시 소모되는 에너지는 냉동용량보다 훨씬 크다. Tec 라디에이터의 에너지 소비 비율이 너무 낮고 Tec 라디에이터는 이 단계에서 주류 냉각 솔루션이 될 수 없습니다.
2. TEC 냉각 블레이드가 작동 중일 때 콜드 엔드에서 냉각하는 동안 핫 엔드에서 효과적인 방열이 필요합니다. 즉, TEC 냉동 장치가 고출력 냉각을 수행하고 열 발산을 위해 CPU로 출력하려는 경우에도 지속적으로 발산되어야 하므로 고출력 tec이 독립적으로 작동할 수 없게 됩니다.
3. 공기 중의 수분은 tec에서 제조한 온도차가 큰 환경에 직면하여 상온 이하의 부분에서 결로를 형성하기 쉽습니다. 응축 및 메인 보드 구성 요소의 손상 위험을 방지하기 위해 프로세서 주변에 특정 밀봉 환경을 설계해야 합니다.
공정이 개선됨에 따라 트랜지스터 밀도가 증가하고 CPU 코어의 패키지 다이 영역이 점점 작아집니다. 열역학의 원리에 따르면 열전도 면적이 작을수록 열전도 성능을 유지하기 위해 더 큰 온도 차가 필요합니다. 온도차가 더 작은 전통적인 냉각 형태는 이 문제를 해결할 수 없습니다. CPU 전력 소비가 높지 않더라도 열이 심하게 축적되어 주파수 제한이 너무 낮습니다. Tec은 자연적으로 큰 온도차 특성(열흡수 말단의 온도는 쉽게 - 20도에 도달할 수 있음)을 가지며, 이는 작은 면적과 높은 열전도 문제를 해결하는 최상의 솔루션일 수 있습니다.
