นี่คือเทคโนโลยีระบายความร้อนชิปที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเดิมถึง 10 เท่า

นักวิทยาศาสตร์ชาวเกาหลีใต้เพิ่งประกาศความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวประสิทธิภาพสูงพิเศษ ซึ่งผสานรวมเข้ากับพื้นผิวซิลิคอนของไมโครชิปโดยตรง

ศูนย์ข้อมูล AI มักถูกเปรียบเทียบกับ "สัตว์ประหลาดที่กินพลังงานมหาศาล" เพราะกระบวนการประมวลผล AI ใช้พลังงานจำนวนมากและสร้างความร้อนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลให้ต้องมีระบบระบายความร้อนที่ใช้ไฟฟ้าในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของแบบจำลองขนาดใหญ่และการสร้างปัญญาประดิษฐ์ (AI) ส่งผลให้ประสิทธิภาพของชิปเพิ่มขึ้นอย่างมากและมีการรวมวงจรที่หนาแน่นขึ้น ส่งผลให้การระบายความร้อนต่อหน่วยพื้นที่เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ

อย่างไรก็ตาม วิธีการระบายความร้อนแบบดั้งเดิมโดยใช้พัดลมหรือแผ่นระบายความร้อนทองแดงภายนอกได้ถึงขีดจำกัดทางกายภาพแล้ว และไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการระบายความร้อนอย่างต่อเนื่องได้ ดังนั้น ระบบระบายความร้อนที่มีความหนาแน่นของฟลักซ์ความร้อนสูงมากจึงเป็นปัญหาหลักที่ขัดขวางการพัฒนาความสามารถในการประมวลผลระดับสูง

การบูรณาการโดยตรงเข้าสู่ซิลิคอน

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยจากสถาบัน วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งเกาหลี (KAIST) ได้ศึกษาเจาะลึกเทคโนโลยีการจัดการความร้อนระดับชิป

เมนบอร์ดของเซิร์ฟเวอร์ในศูนย์ข้อมูลระบายความร้อนด้วยการจุ่มลงในของเหลวเฉื่อย ที่มา: Green Revolution Cooling

แนวคิดคือการสร้างระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งติดตั้งอยู่ภายในชิปโดยตรง นำเสนอโซลูชันใหม่ทั้งหมด

หลังจากทำการวิจัยมาเป็นระยะเวลาหนึ่ง ทีมสหวิทยาการที่นำโดยศาสตราจารย์คิม ซองจิน (ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล) และศาสตราจารย์ลี อิกจิน (ปัญญาประดิษฐ์และการคำนวณ) ได้เอาชนะความท้าทายด้านการระบายความร้อนสำหรับชิปที่มีภาระงานสูงได้แล้ว

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีนี้คือ สามารถใช้น้ำสะอาดที่อุณหภูมิห้องเป็นสารหล่อเย็นได้โดยตรง ช่วยลดอุณหภูมิของชิปเซมิคอนดักเตอร์ที่ทำงานภายใต้ภาระสูงได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องพึ่งพาน้ำอุณหภูมิต่ำหรือระบบระบายความร้อนแบบพิเศษ

ทีมวิจัยระบุว่า หัวใจสำคัญคือการฝังไมโครแชนเนลที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ลงไปในโครงสร้างซิลิคอนของชิปเซมิคอนดักเตอร์โดยตรง เพื่อให้เกิดเป็นส่วนประกอบที่รวมเป็นหนึ่งเดียว

ข้อมูลจากการทดสอบในสภาพการใช้งานจริงแสดงให้เห็นว่า แม้ภายใต้สภาวะการเกิดความร้อนสูงถึง 2000 วัตต์/ตารางเซนติเมตร ระบบระบายความร้อนนี้ยังคงมีเสถียรภาพ โดยรักษาอุณหภูมิแกนกลางของชิปให้ต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียส ทำให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

โครงสร้างไมโครแชนเนลแบบหลายทาง

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการระบายความร้อนในปัจจุบัน นวัตกรรมการวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่สถาปัตยกรรม Microchannel Manifold (MMC) ที่ฝังอยู่ภายในชิป

คุณอาจสนใจ

Acer Back To School 2026: ข้อเสนอสุดคุ้มสำหรับผู้ซื้อแล็ปท็อปเนื่องในโอกาสเปิดเทอมปี 2026 เอเซอร์ เวียดนาม ขอนำเสนอโปรแกรม "Acer Back To School 2026: Study Hard - Play Hard" มอบข้อเสนอสุดพิเศษสำหรับลูกค้าที่ซื้อแล็ปท็อปเกมมิ่งและแล็ปท็อปประสิทธิภาพสูง ตั้งแต่วันที่ 1 กรกฎาคม ถึง 30 กันยายน 2026

ปัจจัยขับเคลื่อนการเติบโตจากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงท่ามกลางการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งของยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี นวัตกรรม และการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล กำลังกลายเป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญสำหรับการเติบโตและการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน เพื่อใช้ประโยชน์จากศักยภาพและข้อได้เปรียบของภาคการประมง เกษตรกรรม การแปรรูป เศรษฐกิจทางทะเล พลังงานหมุนเวียน และการท่องเที่ยวเชิงนิเวศ จังหวัดกาเมาจึงได้ออกโครงการ "โครงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในอุตสาหกรรมและสาขาต่างๆ ในจังหวัดกาเมา ปี 2026-2030" โดยระบุว่าเทคโนโลยีขั้นสูงเป็นแนวทางแก้ปัญหาที่ก้าวล้ำเพื่อปรับปรุงคุณภาพการเติบโต มูลค่าเพิ่ม และการพัฒนาอย่างยั่งยืน

มีการเปิดเผยวันวางจำหน่ายอย่างเป็นทางการของ iPhone 18 Pro Max และ iPhone Ultra แล้วงานเปิดตัว iPhone 18 Pro, iPhone 18 Pro Max และ iPhone Ultra ในเดือนกันยายนนี้ ถือเป็นงานที่ทุกคนรอคอยมากที่สุดแห่งปี แต่ราคาจะเป็นสิ่งที่ผู้บริโภคต้องพิจารณาด้วยเช่นกัน

ด้วยระบบระบายความร้อนแบบไมโครแชนเนลแบบดั้งเดิม สารหล่อเย็นจะต้องไหลอย่างต่อเนื่องจากปลายด้านหนึ่งของชิปไปยังอีกด้านหนึ่ง ระยะทางในการเดินทางที่ยาวเกินไปนี้ทำให้ความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้นอย่างมาก

แบบจำลองโครงสร้างไมโครแชนเนลแมนิโฟลด์ (MMC) ภาพ: KAIST

เพื่อรักษาระดับการไหลเวียน ระบบจึงจำเป็นต้องใช้กำลังปั๊มมากขึ้น ส่งผลให้สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น ประสิทธิภาพการระบายความร้อนโดยรวมลดลง และต้นทุนการดำเนินงานในระยะยาวสูงขึ้น

ในขณะเดียวกัน โครงสร้างการไหลของ MMC ได้กำหนดนิยามใหม่ของตรรกะการหมุนเวียนนี้โดยสิ้นเชิง ด้วยการกระจายสารหล่อเย็นไปยังช่องทางเข้าหลายช่องที่กระจายอยู่ทั่วพื้นที่ เพื่อทำการแลกเปลี่ยนความร้อนให้สมบูรณ์ แล้วรวบรวมสารหล่อเย็นนั้นกลับมาทันทีผ่านทางช่องทางออกหลายช่อง ระบบจึงสร้างเครือข่ายระบายความร้อนแบบหลายจุดที่มีรอบเวลาสั้นมาก

QQ เปรียบเทียบหลักการนี้กับเครือข่ายโลจิสติกส์ ตามที่พวกเขากล่าวไว้ โมเดลแบบเก่าเปรียบเสมือนการขนส่งสินค้าในระยะทางไกลบนเส้นทางเดียว ซึ่งมีระยะทางไกลและเกิดการสูญเสียอย่างมาก ในขณะที่ MMC เปรียบเสมือนการสร้างศูนย์กระจายสินค้าทั่วทั้งภูมิภาค ซึ่งอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนความร้อน ณ จุดนั้น

การออกแบบนี้ไม่เพียงแต่ลดแรงเสียดทานของของเหลวและแรงดันของปั๊มเท่านั้น แต่ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าของเหลวหล่อเย็นจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นที่ชิป การกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอหรือความร้อนสูงเกินไปจะถูกกำจัดออกไปอย่างสิ้นเชิง ป้องกันการลดประสิทธิภาพของชิปหรือการทำงานผิดพลาด

นอกจากนี้ แทนที่จะพยายามลดขนาดของท่อ นักวิจัยได้ทำการปรับพารามิเตอร์หลักต่างๆ อย่างชาญฉลาด เช่น ความกว้าง ความสูง จำนวน การจัดวางไมโครแชนเนล และอัตราการไหล

เพื่อคัดกรองการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด ทีมงานได้สร้างกรอบการทำงานการเพิ่มประสิทธิภาพแบบหลายระดับความแม่นยำขึ้น ขั้นแรก นักวิทยาศาสตร์ใช้แบบจำลอง 1 มิติประสิทธิภาพสูงเพื่อคัดกรองการออกแบบพื้นฐานหลายชุดอย่างรวดเร็ว และกำจัดโครงสร้างที่ไม่มีประสิทธิภาพออกไป

ขั้นตอนต่อไป ทีมงานจะใช้เทคโนโลยีการจำลอง 3 มิติที่มีความแม่นยำสูง เพื่อปรับแต่งตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุด ระบบนี้จะปรับปรุงตัวชี้วัดหลักสามประการพร้อมกัน ได้แก่ ประสิทธิภาพด้านความร้อน การลดลงของแรงดันของของเหลว และความสม่ำเสมอของอุณหภูมิทั่วทั้งชิป

ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยจึงสามารถเอาชนะปัญหาการกระจายตัวของของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งเป็น "จุดอ่อน" ของการศึกษา MMC ก่อนหน้านี้ ทั่วโลก

ระหว่างการทดสอบ ระบบระบายความร้อนใหม่นี้สามารถทำค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพได้ถึง 106,000 COP ซึ่งเป็นค่าที่วัดปริมาณความร้อนที่ถูกกำจัดออกไปต่อหน่วยพลังงานที่ใช้ไป

นักวิจัยกล่าวว่าตัวเลขนี้สูงกว่าสถิติโลกเดิมที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อปี 2020 ถึงกว่า 10 เท่า กล่าวอีกนัยหนึ่ง นวัตกรรมใหม่นี้สามารถระบายความร้อนได้ในปริมาณเท่ากันโดยใช้พลังงานเพียง 1/10 ของพลังงานที่จำเป็นสำหรับเทคโนโลยีระบายความร้อนชิปที่ดีที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน

เทคโนโลยีการระบายความร้อนแบบใหม่นี้มีประสิทธิภาพมากกว่าสถิติโลกเดิมถึง 10 เท่า ภาพ: KAIST

สหรัฐอเมริกา - เวียดนาม: อย่าพลาด

เวียดนามสนับสนุนให้ธุรกิจของสหรัฐฯ ขยายการลงทุนในด้านเทคโนโลยีขั้นสูงเมื่อเช้าวันที่ 26 มิถุนายน ณ ทำเนียบรัฐบาล รองนายกรัฐมนตรี โฮ กว็อก ดุง ได้ให้การต้อนรับนายเจฟฟ์ เพลส ผู้อำนวยการฝ่ายห่วงโซ่อุปทานของบริษัท โคเฮอเรนท์ กรุ๊ป (สหรัฐอเมริกา) ในระหว่างการประชุม รองนายกรัฐมนตรีได้ยืนยันว่าเวียดนามสนับสนุนให้ธุรกิจของสหรัฐฯ ขยายการลงทุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง นวัตกรรม และเซมิคอนดักเตอร์

สนับสนุนให้ธุรกิจของสหรัฐฯ ขยายการลงทุนในภาคส่วนเทคโนโลยีขั้นสูงรองนายกรัฐมนตรี โฮ กว็อก ดุง กล่าวว่า เวียดนามยินดีต้อนรับธุรกิจของสหรัฐฯ ให้ขยายการดำเนินงานในเวียดนามอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมไฮเทคและภาคส่วนที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

เวียดนามและสหรัฐอเมริกาเสริมสร้างความร่วมมือในการแก้ไขผลกระทบจากสงครามVTV.vn - เมื่อวันที่ 22 มิถุนายน เลขาธิการและประธานพรรค โต ลัม ได้ให้การต้อนรับ เลขาธิการกระทรวงกองทัพเรือสหรัฐฯ รักษาการ หง เฉา

ที่น่าทึ่งคือ ประสิทธิภาพอันน่าทึ่งนี้ไม่ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตที่หรูหราหรือวัสดุราคาแพงแต่อย่างใด อุณหภูมิในการผลิตไมโครแชนเนลแบบบูรณาการต่ำกว่า 350 องศาเซลเซียส ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับสายการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขนาดใหญ่ (CMOS) ในปัจจุบันได้อย่างสมบูรณ์

วิธีนี้ช่วยลดความจำเป็นที่โรงงานจะต้องปรับปรุงหรือซื้อเครื่องจักรราคาแพง ทำให้สามารถเริ่มการผลิตเชิงพาณิชย์ได้ทันที

"เนื่องจากประสิทธิภาพของชิป AI พัฒนาอย่างต่อเนื่อง และเทคโนโลยีการบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงก็พัฒนาซ้ำแล้วซ้ำเล่า ขีดจำกัดของพลังงานฮาร์ดแวร์จะถูกจำกัดด้วยอุณหภูมิมากขึ้นเรื่อยๆ"

ศาสตราจารย์คิม ซองจิน กล่าวว่า "เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยของเหลวประสิทธิภาพสูงนี้จะกลายเป็นโซลูชันพื้นฐานสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ในอนาคต ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาความขัดแย้งในการสร้างสมดุลระหว่างกำลังการประมวลผลและการใช้พลังงาน"

ที่มา: https://znews.vn/day-la-cong-nghe-lam-mat-chip-hieu-qua-gap-10-lan-post1661387.html