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【本講座で学べること】
・半導体実装における放熱技術の重要性とそれを実現するための冷却技術の将来予測
・最新半導体デバイスおよびパッケージの構造変化に伴う熱問題
・熱シミュレーション技術の最前線
・パッケージ・システム冷却技術の最前線
【講座概要】
生成AIが一般的に使用されるようになり、AIデータセンターにおける計算処理量は毎年桁を超える勢いで伸びている。その帰結として、学習や推論のために大量の電力消費が発生し、それをどのようにハンドリングするかの熱マネジメントが大きな課題として認識されるようになってきた。計算量の増大が半導体の消費電力、ひいては膨大な熱発生につながっており、それに対応するための様々な方策が検討され、実用化されつつある。本講座ではこのような先端半導体パッケージの放熱・冷却技術を俯瞰し、その最新技術トレンドについて解説する。
１．はじめに −半導体パッケージの放熱の重要性−
1.1 AIがドライブする半導体市場
1.2 半導体消費電力の変遷
1.3 半導体パッケージの熱抵抗および熱特性パラメータの定義
2．デバイス構造、パッケージ構造の変化と放熱技術
2.1 2nm以降の半導体デバイス構造の変化と放熱課題
2.2 3次元集積化のトレンドと放熱課題
2.3 パッケージ構造による放熱特性改善
2.4 材料的アプローチによる放熱特性改善
3．パッケージ熱設計とシミュレーション技術
3.1 熱シミュレーション技術概要
3.2 システムレベル〜チップレベルのマルチスケール解析
3.3 ネットワークモデルによる大規模・高速熱解析
3.4 電気・熱・構造の統合設計技術
４. 最先端半導体に要求される冷却技術概要
4.1 スーパーコンピューター富岳に使われる冷却技術
4.2 シリコンチップを直接冷却するオンチップ冷却技術
4.3 システム全体を冷却液に浸す液浸冷却技術
4.4 チップの内部に冷却液を入れて放熱するマイクロ流体冷却技術
【質疑応答】
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