Изследователите предлагат охлаждането на полупроводниковите кристали да става отвътре

Натрупването на изчислителна мощност в микропроцесорите много често се съпровожда с нарастване на тяхното топлоотделяне, което поставя нови предизвикателства пред разработчиците на системите за охлаждане. Американски учени от Университета „Пардю“ (Purdue University) съобщиха за завършване на работата си по нов начин за охлаждане на чиповете, позволяващ отвеждането на до 1 kw топлинна мощност от кристал с площ от 1 cm2.

За разлика от традиционните охладителни системи, отвеждащи топлината от повърхността на полупроводниковите кристали, решението на американските учени предполага охлаждането на микрочиповете отвътре. Изследователите предлагат силициевите чипове да се оборудват с микроканали, през които да преминава диелектрическата охлаждаща течност.

На първо място, подобни охладителни системи трябва да намерят приложение в многослойните системи-на-чип, където увеличаването на броя на слоевете по традиция е придружено от необходимостта за ясен контрол на температурата, поради невъзможността за отвеждане на топлината от вътрешността на този „сандвич“. В хода на изследванията, учените са оборудвали тестваният микрочип с масиви от микроканали с ширина 10-15 микрона и дължина около 250 микрона, през които е преминавала охлаждащата течност HFE-7100. Какво е важното в случая? Тъй като температурата на кипене на тази течност е относително ниска, при затопляне вътре в микроканалите, тя осигурява ефективно отвеждане на топлината на принципа на изпарителната камера.

Трябва да се отбележи, че това проучване е финансирано от Агенцията за перспективни отбранителни научно-изследователски разработки на САЩ (DARPA), поради което новата технология за първи път ще се прилага единствено във военната изчислителна техника.