韩国科学技术院（KAIST）研究团队研发出一种超高效芯片液冷技术，冷却性能系数（COP）达到106000，是此前世界纪录的约10倍。这意味着在完成同等散热任务时，所需的泵送功率可降至现有技术的十分之一。
散热瓶颈催生新方案
随着AI硬件往高密度集成方向加速演进，设备运转产生的热量急剧攀升，传统空气冷却和外部冷却板方法正逼近物理极限。该团队转而探索将冷却剂直接注入芯片内部的液冷方案——在硅芯片内部嵌入3D流形多路微通道冷却结构，利用多个战略性入口与出口点形成高效冷却网络。
歧管+微通道：分散式设计破局
该技术的核心在于将歧管（冷却水分配结构）与比头发丝还细的微通道相结合。冷却水经歧管均匀分配至各通道后，每个通道内只需流动极短距离，流动阻力骤降，所需泵送压力随之大幅减小。与之配合的是一套多精度优化框架，将快速的一维模型与精确的三维计算流体动力学（CFD）模拟相结合，同时优化冷却性能、压力损失和温度均匀性。
实测表明，即使在超过2000瓦/平方厘米的极端发热条件下，这套设计也能让芯片温度保持在100℃以下。基于5mm×5mm测试芯片的结果推算，当应用于大型AI半导体（最大7.5cm×7.5cm）和数据中心冷板时，冷却性能相比现有方法可提升30%以上。
降本路线：普通清水+CMOS兼容工艺
更关键的是，这套方案大幅降低了散热技术的应用门槛。它无需相变制冷、纳米表面改性等复杂工艺，也不依赖金刚石等高价特种散热材料，仅以普通常温清水作为冷却介质。更重要的是，该装置采用与CMOS工艺兼容的制造流程，可直接在现有芯片代工厂落地，无需额外设备。
研究团队表示，该技术可推广应用于高性能计算（HPC）、3D堆叠半导体、功率半导体和国防电子设备等发热量大的领域。
编注：材料来源为财联社编译综合稿，原始论文6月15日发表于《能源转换与管理》期刊。信源侧重技术原理与性能数据，商业化时间表与具体成本测算尚未涉及。