211service.com
Mazs sūknis atdzesē mikroshēmas
Pētnieki ir izveidojuši nelielu silīcija ierīci, kas var efektīvi atdzesēt virsmu, nodrošinot jaunu, efektīvāku veidu, kā atdzesēt mikroshēmas. Jaunā ierīce, ko izstrādājuši un izgatavojuši Intel, Vašingtonas Universitātes Sietlā un Belmontas (MA) inženieri. Kronos Advanced Technologies , izmanto jonizētu gaisu un elektrisko lauku, lai atdzesētu virsmu.
Infrasarkanie attēli parāda, kā jaunā mikrodzesēšanas ierīce izmanto jonus un elektrisko lauku, lai atdzesētu sakarsētu virsmu. Augšpusē: jonu sūknis ir izslēgts. Apakšā: sūknis ir ieslēgts. (Kredīts: Vašingtonas Universitāte)
Datori uzkarst ar katru jauno mikroshēmu paaudzi, jo tajos tiek saspiesti arvien vairāk siltumu ražojošu tranzistoru. Patiešām, eksperti saka, ka līdz šīs desmitgades beigām klasiskais dzesēšanas risinājums — metāla radiatoru izmantošana, lai atdalītu siltumu no skaidām, un rotējošs ventilators, lai atdzesētu siltuma izlietnes un izspiestu karsto gaisu no datoriem — vairs nebūs izmantojams. pietiekami labs.
Jo īpaši ventilatora tehnoloģiju ir grūti uzlabot. Nav daudz vairāk, ko var darīt, lai optimizētu [fani], saka Alekss Mamiševs , Vašingtonas universitātes elektrotehnikas profesors, kurš vadīja jaunās tehnoloģijas izstrādi. Mamiševa un kolēģu piedāvātais mikroshēmu dzesēšanas jonu sūknis ir daudz mazāks nekā siltuma izlietnes un ventilatori, un, tā kā tas ir izgatavots no silīcija, to galu galā varētu integrēt mikroshēmu izgatavošanas procesā, padarot to potenciāli ekonomiskāku. Turklāt, ja to pievieno siltuma izlietnei, jonu sūknis varētu atdzesēt mikroshēmas līdz zemākai temperatūrai, nekā tas pašlaik ir iespējams ar standarta ventilatoriem.
Pētnieki par 25 grādiem pēc Celsija atdzesēja vietu uz virsmas, kuras laukums ir pāris kvadrātmilimetru. Spriegumu, kas tiek izvadīts caur elektroda galu, kas atrodas pāris milimetrus virs kolektora elektroda, var mainīt, lai atdzesētu mikroshēmu līdz dažādām temperatūrām vai pielāgotu atdzesēto zonu, saka Mamiševs.
Sūknim ir divas pamata daļas. Elektroda gals izstaro augstu spriegumu, kas atdala elektronus no gaisā esošām skābekļa un slāpekļa molekulām, tos jonizējot. Šie pozitīvi lādētie joni pēc tam plūst no gala uz negatīvi lādētu kolektora elektrodu. Kad joni plūst uz kolektora elektrodu, tie velk apkārtējo gaisu sev līdzi, radot neto gaisa plūsmu, skaidro Stīvens Montgomerijs, Intel vecākais sistēmu inženieris, kurš strādāja pie projekta.
Intel, kas ir vadošais progresīvu mikroshēmu tehnoloģiju pētnieks, meklē vairākas metodes nākotnes mikroshēmu dzesēšanai. Taču Montgomerijs saka, ka Vašingtonas Universitātē izstrādātā ierīce ir viena no daudzsološākajām tehnoloģijām. Montgomerijs saka, ka dzesēšanu var veikt ar diezgan augstu efektivitāti un zemu jaudu, un tā ir mērogojama, kas nozīmē, ka to var viegli ražot masveidā, padarot to vieglāk integrējamu lielā skaitā mikroshēmu.
Atšķirīga uzlabota mikroshēmu dzesēšanas metode ietver cauruļu izmantošanu šķidruma dzesēšanas šķidruma sūknēšanai visā sistēmā, līdzīgi kā tiek atdzesēts automašīnas dzinējs. Piemēram, Apple jaunajā Mac Pro galddatorā tiek izmantots sūknis, kas spiež ūdeni pa caurulēm. Taču šīs ūdens dzesēšanas sistēmas ir sarežģītas un dārgas, saka Mamiševs.
Jonu sūknis ir potenciāli svarīgs uzlabojums, saka Tomass Kenijs , Stenfordas universitātes mašīnbūves profesors. Bet viņš piebilst, ka joprojām nav zināms, vai sistēma saskarsies ar ekonomiskiem un tehniskiem izaicinājumiem, kas līdzīgi tiem, kas ir ar ūdens dzesēšanas sistēmām.
Mamiševa komanda nav vienīgā, kas izmanto jonu sūkņus mikroshēmu dzesēšanai. Līdzīgu tehnoloģiju, kas izstrādāta Purdjū universitātē Rietumlafajetā, IN, komercializē jaunuzņēmums ar nosaukumu Thorrn Micro Technologies . Viņu pieeja ir izmantot metāla stieples, nevis silīcija galu, saka Suresh Garimella, Purdue mašīnbūves profesors. Pieliekot spēcīgu spriegumu gar vadu, tiek izveidots elektriskais lauks, kas jonizē gaisu visā tā garumā, nevis tikai galā, viņš skaidro. Uzņēmums izstrādā klēpjdatoru un citu portatīvo ierīču dzesēšanas sistēmu.
Mamiševs saka, ka būs problēmas ar viņa grupas tehnoloģiju, mēģinot integrēt jonu sūkni faktiskā produktā. Dzesēšanas efekta radīšanai izmantotā augsta sprieguma dēļ var uzkrāties statiskais lādiņš, kas kavē ierīces darbību, vai arī spriegums var sabojāt izolāciju ķēdes daļās. Jums jābūt uzmanīgiem, viņš saka. Tāpat grupai ir jāveic testi, lai noteiktu jonu sūkņa ilgmūžību un uzticamību.
Pētnieki pašlaik izstrādā jonu sūkņa prototipu, kas ir iebūvēts siltuma izlietnē. Mamiševs sagaida, ka tehnoloģija būs gatava komercializācijai serveros, galddatoros un klēpjdatoros divu gadu laikā.