参考消息网5月12日报道　据欧洲新闻社5月7日报道，美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的机械工程师们设计出一种新型计算机芯片冷却技术，兼具更高效和更低耗能的特点。

研究人员利用数学算法和先进的3D打印技术制造出纯铜制冷板。这种冷板的性能优于传统冷板，且运行能耗更低。该研究发表于美国《细胞报告·物理科学》杂志。

研究人员估计，如果将这项技术用于整个数据中心的冷却，其能耗仅占数据中心总能耗的1.1%左右，而传统的空气冷却方式的能耗则超过30%。

“冷却是计算机芯片设计中最大的难题。”论文第一作者、该大学机械工程师贝赫努德·巴兹米指出，“我们的方法弥合了计算设计和可制造性之间的鸿沟，为芯片和其他电子元件实现更节能的液体冷却提供了一条新路径。”

计算机芯片的性能日益强大，这意味着它们会产生更多的热量。加之数据中心的兴起，给电网带来了巨大负担。据预测，到2028年，数据中心的用电量将占美国国家电网总负荷的12%。过去四五十年间，计算机芯片一直采用空气循环散热，但这种方式已经难以应对现代芯片产生的热量。研究人员认为，芯片直接液冷可能是一种更有效的解决方案。

芯片直接液冷系统由一块连接到计算机芯片的冷板组成。冷板表面布满密集的金属鳍片(散热片)，这些鳍片伸入冷却液中，以最大限度地增加与冷却液的接触面积。目前市面上已有部分芯片直接液冷系统，但它们优先考虑的是制造成本而非性能。本研究旨在优化鳍片结构，以制造出冷却能力最强的冷板。

研究团队采用了一种名为拓扑优化的技术来设计具有最优形状的鳍片。拓扑优化从一个简单的矩形设计开始，利用数学算法逐步修改散热片的形状。在每次迭代中，算法都会估算冷却能力以及泵送冷却液通过鳍片所需的能量。

论文的另一位主要作者、该大学机械工程师内纳德·米利科维奇表示：“拓扑优化最终会得到一个能够最大限度提升散热性能并最大限度降低泵送功率的最优设计。”

由于这种优化后的鳍片具有尖锐的尖端和锯齿状边缘，因此比传统的矩形、圆锥或圆柱形鳍片复杂得多。由于这种设计结构难以使用传统技术制造，研究团队与企业合作，采用一种名为电化学增材制造(ECAM)的先进制造方法，生产出带有优化鳍片的纯铜冷板。该技术并非熔化铜，而是采用电化学涂层技术，从下而上逐层沉积铜并构建鳍片结构。

研究团队将优化鳍片铜制冷板与传统矩形鳍片冷板的冷却性能进行了对比。结果表明，在维持相同冷却性能的前提下，优化后的冷板冷却效率提高了32%，压降(即流体流经冷板所需的压力下降幅度)降低了68%。研究人员表示，在整个数据中心层面，相比于市售的空气冷却和液体冷却系统，该技术将实现显著的节能效果。（编译/王萌）