Разработана новая технология охлаждения процессоров

Исследователи создали гибридный способ охлаждения компьютерных микрочипов, который сочетает микроканальные и микроструйные системы.

Источник: Unsplash

Это решение позволяет избежать перегрева и эффективно охлаждать даже самые мощные компьютерные процессоры, сообщает официальное издание СО РАН «Наука в Сибири».

Проблема отвода тепла в современных процессорах стала актуальнее из-за стремительного развития технологий: процессоры становятся все мощнее и при этом компактнее, из-за чего выделяют огромное количество тепла на очень маленькой площади. Чем меньше площадь, на которой выделяется тепло, и чем больше тепла приходится на эту площадь, тем быстрее нарастает температура. Обычное охлаждение (например, обдув вентилятором) не успевает отводить энергию, устройство перегревается и со временем выходит из строя, поэтому одна из главных задач в современной электронике — охлаждать именно такие «горячие точки» как можно эффективнее.

«Ученые из Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН придумали, как охлаждать высокотемпературные интегральные микросхемы гораздо эффективнее, чем обдувом: создали гибридный теплообменник с водяным охлаждением, сочетающий преимущества микроканального и струйного охлаждения», — говорится в сообщении.

По данным издания, вода в таких микроканалах не проводит ток и находится в герметичной медной пластине, прилегающей к чипу, что обеспечивает безопасность технологии, а специальный гидрофильный слой на стенках каналов предотвращает образование «сухих пятен» и поддерживает равномерную тонкую пленку для максимально эффективного охлаждения. При этом вода не просто циркулирует, а активно кипит, забирая при этом колоссальное количество тепловой энергии, так как на превращение в пар требуется в 20 раз больше энергии, чем при обычном нагреве.

Как отмечает «Наука в Сибири», разработанная технология сочетает микроканалы для энергоэффективного отвода тепла через кипение и микроструи, подающие жидкость через специальные микроотверстия. Они бьют тонкой струей через маленькие отверстия прямо в самые горячие места, смывают пар и подают свежую жидкость. Благодаря этому не образуются паровые пробки, которые могут вывести чип из строя. Это позволяет делать процессоры мощнее, компактнее и экономичнее.