芯片测试液冷系统：高效散热新利器，助力芯片产业升级
2025-04-09 10:23
在芯片技术飞速发展的当下，芯片性能不断提升，其在测试过程中的散热问题也日益严峻。芯片测试液冷系统凭借诸多独特特点，成为解决芯片散热难题的关键方案，为芯片产业发展提供了有力支持。
芯片测试液冷系统具有高效散热的特点。液体的导热能力是空气的 25 倍，体积比热容是空气的 1000 至 3500 倍，对流换热系数是空气的 10 至 40 倍。如 ERS 高功率液冷卡盘系统，在测试复杂的嵌入式处理器和高并行性器件时，可为被测器件提供精准温度管理，在 - 40°C 时即可耗散高达 2500W 的功率（300mm 晶圆），且温度均匀性保持在业界领先的 ±0.2°C。
节能性也是其重要优势之一。传统风冷系统需要大量风扇维持温度，能耗较高，而液冷系统可显著降低能耗。例如，冷板式液冷系统可消除机房空调需求，使系统 PUE 降至 1.08 以下，某超算中心实测数据显示，其液冷系统泵功占比不足总能耗的 5%。
芯片测试液冷系统还具备良好的兼容性。部分液冷系统可保留服务器原有架构，仅需改造散热模块即可，如冷板式液冷，只需将原风冷散热片替换为液冷散热套件并将冷媒管路引出机箱，对计算机系统改动不大，适用于中高热流密度散热。
此外，一些液冷系统具有灵活扩展性。通过模块化的冷却液分配单元（CDU）设计，数据中心可以在不大规模改造设施的情况下，逐步升级制冷基础设施。CDU 有多种类型，包括机架式、行式和设施式等，可根据不同需求灵活部署。
同时，液冷系统相对环保。与传统的蒸发制冷不同，液冷系统多采用闭环冷却液循环，可最大限度地减少用水量。例如直接芯片液冷（D2C）系统，通过闭环循环，能有效节约水资源，更加符合绿色环保理念。
随着芯片性能持续提升，散热需求不断增大，芯片测试液冷系统的这些特点将使其在芯片测试领域发挥越来越重要的作用，推动芯片产业朝着更高性能、更绿色节能的方向发展。
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