鉅亨網編譯陳韋廷
南韓科學技術院 (KAIST) 近日宣布，成功研發出全球首款「晶片內建液冷散熱技術」，在極端高熱環境下仍能維持晶片穩定運作，被視為突破 AI 與高效能運算 (HPC) 散熱瓶頸的重大里程碑。
根據研究團隊數據，該技術在每平方公分高達 2000 瓦 (2000W/cm²) 的極端發熱工況下，仍能將晶片核心溫度壓制在 100°C 以內，其製冷性能係數 (COP) 高達 106000，不僅是 2020 年《自然》期刊所載世界最佳紀錄的 10 倍，所需泵送功耗更僅為傳統頂尖方案的十分之一。
這項技術的核心，在於將比髮絲更細的微通道直接蝕刻於晶片內部，實現散熱結構與半導體的一體化。
KAIST 研究團隊重新設計「歧管微通道 (MMC)」結構，透過多組分流入口將冷卻液均勻分配至晶片各區域，並經由多條出口回收，大幅縮短流體路徑，有效解決傳統設計因流道過長導致的壓降過大與散熱不均問題。
團隊還導入一套多保真度優化框架，結合一維模型快速篩選與高精度模擬微調，同步優化了散熱效率、壓降與溫度均勻度。
值得關注的是，此方案僅需使用常溫清水作為冷卻介質，無需昂貴的相變材料或特殊加工，且製程溫度低於 350°C，完全相容現有半導體量產線，無需大規模設備改造。
業界認為，這一技術有望快速導入 AI 加速晶片、3D 封裝及高階軍規電子設備，為下一代半導體發展掃除關鍵障礙。
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