A természetből kölcsönzött ötleteket processzorhűtési megoldásaihoz az IBM
Természet által ihletett hűtési megoldásokkal rukkolt elő az IBM, a múlt héten Londonban tartott BroadGroup Power and Cooling Summit konferencián a Nagy Kék kutatói két olyan megoldást is részleteztek, amelyek a várakozásaik szerint forradalmasíthatja a chipek hűtését.
Mintás sapkát a processzorokra!
Az egyre nagyobb teljesítményű processzorok hőleadása megközelítheti a négyzetcentiméterenkénti 100 wattot, ami már forróbb mint egy villanyrezsó. A cél az egyre növekedő hőmennyiség lehető leghatékonyabb elvezetése, amelyre az IBM zürichi kutatólavoratóriumában dolgozó mérnökök most két lehetséges megoldást is kidolgoztak, amelyek közös tulajdonsága, hogy a természetben előforduló jelenségek tanulmányozásával jöttek létre.
Az egyik, sorozatgyártáshoz közel álló eljárás, a "nagy hővezetőképességű interfész technológia" (high thermal conductivity interface technology) az IBM szerint sokkal hatékonyabbá teszi a hő elvezetését a melegedő alkatrészekről, például a chipekről. Az IBM mérnökei egy olyan "sapkát" fejlesztettek ki, amelynek felületében mikroszkopikus méretű csatornákat képeztek ki, amelyek a lehető legegyenletesebben terítik el a hővezető pasztát a chip és a hűtőborda között, ezáltal akár tízszeresére javítva a hőátadás hatákonyságát.
Árok és csatornák ezrei biztosítják a hővezető paszta egyenletes terülését
Az elrendezést a természetből kölcsönözték az IBM kutatói, az ilyen hierarchikus csatornák ugyanis számos formában megtalálhatók az élővilágban, így épülnek fel például a fák gyökerei, ágai és levelei, az ember keringési rendszere, vagy akár a folyók. A tudósok azt vették észre, hogy az ilyen rendszerek nagy szállítókapacitással rendelkeznek, miközben viszonylag kis energiával működtethetők.
(Forró) vizet a kopaszra!
A Nagy Kék mérnökei szerint lényegében elértük azt a pontot, amikor a levegő még megoldja a számítógépek hűtését, a közeljövőben már folyadékokra lesz szükség az egyre növekedő hő átadásához, elszállításához. További problémát jelent, hogy a gépek hűtésére fordított energia már megközelíti a számítási feladatok végrehajtására fordított energiát, gyakorlatilag megkétszerezve egyes rendszerek fogyasztását. Az IBM ennek szellemében egy olyan módszert mutatott be, amely során a melegedő chipek hátára hőtőfolyadékot -- jelen esetben vizet -- permeteznek, amely aztán elpárolog, ezáltal hőt vonva el. A rendszer teljesen zárt, az elpárolgott hűtőfolyadék egy fa-szerű struktúrában csapódik le ismét, amelynek köszönhetően a rendszer "keringetése" nem igényel sok energiát.
Vizet keringető apró modul válthatja a gigászi hűtőbordákat
Az IBM laboratóriumában már működő megoldás 50 ezer apró csőből állt és a kutatók szerint négyzetcentiméterenként akár 370 wattos hőleadásig is használható, bár az ilyen rendszerek kereskedelmi megjelenésére még éveket kell várni, a fentebb vázolt, "mintás sapka" azonban akár egy év múlva is feltűnhet a chipeken. Az IBM máris számos félvezetőgyártóval folytat tárgyalásokat a licencelésről.