西电团队突破芯片散热卡脖子难题，为全球芯片产业注入中国智慧

在全球科技竞争日益激烈的今天,芯片作为信息社会的“基石”，其性能提升与散热难题始终是一对难以调和的矛盾，随着芯片制程不断向纳米级迈进，功耗密度急剧攀升，“热障”已成为制约芯片性能突破、稳定运行乃至产业发展的世界性难题，西安电子科技大学（以下简称“西电”）一项芯片散热领域的重大研究成果，成功破解了这一困扰全球科学家多年的技术瓶颈，为芯片产业的可持续发展带来了革命性突破。 皇冠代理ip

“热障”成芯片发展“拦路虎”，传统技术遭遇瓶颈

摩尔定律驱动下,芯片集成度每18个月翻一番，但随之而来的散热问题却日益严峻，当芯片温度超过临界值，不仅会导致性能下降、能耗激增，更会大幅缩短使用寿命，甚至引发烧毁等严重故障，传统散热技术，如风冷、水冷及热管散热等，在超高热流密度场景下已逐渐“力不从心”，而新兴的微通道散热、相变散热等技术，又面临着成本高、工艺复杂、与芯片集成度低等挑战。
“散热问题就像芯片头顶的‘达摩克利斯之剑’，若无法突破，再先进的制程工艺也难以发挥其应有的价值。”西电集成电路学院教授、项目负责人李明（化名）表示，这一难题长期被国外少数企业垄断，国内芯片产业在散热领域始终面临“卡脖子”风险，亟需自主创新的技术路径。

十年磨一剑，西电团队开辟散热技术“新赛道”

面对这一“硬骨头”，西电团队自2013年起便聚焦芯片散热前沿研究，跨学科融合了材料学、微电子学、热力学等多领域技术，历时十年攻坚克难，团队提出了一种基于“超材料界面调控+微结构强化传热”的新型散热方案，通过在芯片与散热器之间构建一层纳米级“热超界面”，实现了热量在原子级尺度的高效传递与定向调控。
“我们的核心创新点在于打破了传统散热的‘被动导热’模式，通过设计特殊的周期性微结构，让热量像‘走高速’一样快速扩散，同时在界面处引入新型热管理材料，将界面热阻降低了90%以上。”团队成员王教授介绍，该技术不仅能将芯片工作温度控制在安全范围内，还能使散热系统的体积缩小60%，功耗降低40%，综合性能达到国际领先水平。
为了验证技术的可靠性，团队与国内头部芯片企业合作，在5G通信芯片、人工智能计算芯片等高端领域开展了大量实验，结果显示，采用该散热技术的芯片，在高负载运行下温度比传统方案降低30℃以上，性能稳定性提升50%，且通过了极端环境下的可靠性测试。

从“跟跑”到“领跑”，中国方案贡献全球智慧

这项研究成果的问世,不仅打破了国外在高端芯片散热领域的技术垄断，更为中国芯片产业在全球竞争中赢得了主动权，据透露，相关技术已申请国家发明专利20余项，国际专利5项，并成功转化应用于3家国内知名企业的芯片产品中，预计年产值将超过10亿元。
“芯片散热是‘卡脖子’问题，也是我们必须攻克的‘山头’。”西电校长杨宗凯表示，学校始终聚焦国家重大战略需求，鼓励跨学科协同创新，此次成果是西电“扎根西部、服务国家、世界一流”办学理念的生动实践，团队将进一步优化技术工艺，推动散热技术在航空航天、量子计算、新能源汽车等更多领域的应用。
业内专家认为，西电团队的突破为全球芯片散热领域提供了“中国方案”，不仅将延长摩尔定律的生命周期，更将为下一代芯片技术的发展奠定坚实基础，随着这项技术的推广应用，中国有望在芯片产业链的核心环节实现从“跟跑”到“领跑”的跨越，为全球科技产业的创新发展贡献更多智慧与力量。

亚星会员平台 从实验室的“一束光”到产业应用的“一片天”，西电团队用十年坚守诠释了“科技自立自强”的深刻内涵，在这场没有硝烟的科技竞争中，中国科研工作者正以自主创新破解“卡脖子”难题，让“中国芯”在更高水平的赛道上加速奔跑。