由于微处理器中布满电路，所以通常都认为无法通过水冷的方式来直接降低其温度。但是IBM却希望开发一种细如头发丝的水冷管来为片的进一步发展扫清障碍。IBM实验室和柏林弗劳恩霍夫研究院（Fraunhofer Institute）合作，日前向外界展示了一款采用3D堆叠技术，并在芯片内部实现直接水冷散热的原型芯片。

　　该芯片使用3D堆叠技术，将原本水平排列的半导体电路一层一层的堆叠在芯片封装当中，可大大提高半导体芯片内的晶体管数量，同时可将信号在芯片内的传输距离缩短1000倍，芯片内部传输通道扩展100倍。

　　但这样的设计也有缺点，层层堆叠的电路也让发热量迅速提高。试验中的芯片功耗已经接近1000W，而在4平方厘米的面积上，这几乎是散热片导热效率的10倍。因此，科学家不得不思考更加高效的散热方式。

　　科学家Brunschwiler和他的团队想到了一种惊人的方式，在芯片内的每层电路之间，安排厚度仅有50微米的“水管”，让液体直接在芯片内部流过，迅速带走热量。实验证实，这样的设计在4平方厘米的多层芯片中，散热效率可到每层180W/cm2，完全可以满足堆叠芯片的散热要求。为实现这一设计，研究人员开发
出了一种特殊的薄膜焊接技术，可以让水管在电路层之间实现良好的散热接触，同时避免短路。

　　由于水的比热更大，因此其散热效率更高，也就使得这些微米级的水冷管能够解决芯片发热量过大的问题。这也是为什么许多高端电脑都采用水冷的方式来为机器降温的原因。不过此次IBM的创新之处在于他们希望将这种水冷管直接整合到芯片中。

　　目前，该团队正在继续优化内部水冷芯片的设计，让它能够在更小的芯片空间内实现，同时适应更多的堆叠层数。

　　Envisioneering公司的分析师Richard Doherty说：“这种方法将从根本上解决散热问题。”一位来自乔治亚理工学院的教授Yogendra Joshi则表示，之前曾经有研究人员进行过类似的尝试。不过此次IBM则希望将这种方法商业化。

　　但是，IBM的这种水冷管项目目前还在实验阶段，据估计要真正实现商业化则至少需要再过5年。