Компания IBM не первый год является одним из лидеров в области разработки микропроцессоров, однако сотрудники корпорации заняты не только созданием чипов. Ещё одной важной областью исследований инженеров IBM являются системы охлаждения, которые из года в год должны становиться всё эффективнее в связи с повышающейся мощностью процессоров.
Иерархическая термопаста
Последняя разработка учёных касается создания эффективного «посредника» между собственно микрочипом и системой охлаждения – качественно нового термоинтерфейса. Идея, как это часто случается в современной науке и технике, «подсмотрена» у природы – для более эффективной передачи тепла от горячего чипа используется материал с разветвлённой древовидной системой микроканалов. Крупные каналы для отвода тепла постепенно разделяются на несколько более мелких, которые, в свою очередь, являются основой для целого «пучка» каппиляров.
Радиатор
Пока представленный материал планируется использовать для охлаждения ещё не существующих суперпроцессоров, которые будут предъявлять к системе охлаждения крайне высокие требования эффективности. И в этом случае особо остро встаёт проблема передачи тепла от чипа к мощным активным кулерам, уже даже не воздушным, а жидкостным.
В данный момент технология находится в стадии доработки, но первые лабораторные испытания уже привели исследователей в восторг. Система водяного охлаждения, в которой как раз и использовалась новый вид термоинтерфейса, позволила эффективно отводить до 375 Вт энергии с одного квадратного сантиметра. Отметим, что результат в шесть раз превосходит современные системы на базе активного воздушного охлаждения. Ещё одним достоинством подобного подхода является тот факт, что для обеспечения качественного контакта чипа и подошвы кулера нужно создавать вдвое меньшее давление на поверхность процессора, что значительно облегчает монтаж всей системы охлаждения.
Система ударноструйного охлаждения
Однако на этом инженеры не остановились. Сотрудники Исследовательской Лаборатории в Цюрихе, которая принадлежит компании IBM, разработали уникальную систему ударноструйного теплообмена. В этом случае обмен энергией между чипом и кулером осуществляется посредством множества водяных струй, ударяющихся о чип через 50 тыс. микроканалов толщиной около 30-50 мкм. И в этом случае эффективность системы охлаждения достигает 370 Вт с одного квадратного сантиметра поверхности чипа.
Ещё раз отметим, что представленные уникальные решения – дело пусть и не очень отдалённого, но всё же будущего, в котором чипы ЦПУ будут отличаться значительно более высокой мощностью. Принимая во внимание наметившуюся на рынке чипов для компьютеров тенденцию к стабилизации мощности процессоров, очевидно, что указанные разработки сотрудников IBM найдут своё применение в секторе суперкомпьютеров, мощных серверов и кластеров.
Источник новости: IBM