Student World

Společnost IBM přišla s prototypem zajímavé alternativy chlazení čipů pomocí vodivé pasty. Problémy s přehříváním a odvodem tepla jsou dosti aktuální a je jasné, že budoucnost sama o sobě změnu nepřinese. Vědci tedy vyvinuli řešení, které umožňuje, aby se chladící médium (voda) dostalo izolovaně přímo k čipu.

Ke zlepšení přenosu tepla mezi čipem a rozvaděčem tepla se standardně používá termovodivé pasty. Pro její aplikaci jsou však určena pravidla, kterých se je nutno pro optimální výsledek držet. Tak například musí být rozetřena rovnoměrně a v poměrně tenké vrstvě. Při nesprávné aplikaci pak hrozí neefektivní chlazení či, v horším případě, poškození komponent (přinejhorším samotného procesoru).

Nové řešení však mezi čip a tepelný rozvaděč vkládá navíc součástku se speciální sítí větvených mikrokanálků, která zajistí, že při přitlačení na čip se pasta mezi rozvaděčem a procesorem rozptýlí rovnoměrně po celé ploše. Vyvíjený tlak se díky tomuto řešení sníží na méně než polovinu a vzniklý spoj disponuje desetkrát účinějším odvodem tepla. Prototyp je součástí snah výzkumné divize IBM o zlepšení chladícího výkonu v počítačích příštích generací.

Krom toho vědci ukázali i metodu "Direct Jet Impingemenet", která zajišťuje přivedení chladícího média (v jejich případě H2O) přímo na procesor. Zde bude využito trysek, skrze něž chladící kapalina přivede rovnou k čipu a odtud bude teplá odtékat uzavřeným obvodem zpět k ochlazení. Výsledky prototypu jsou přitom více než dobré. S pomocí vody coby chladícího média vědci uchladili procesor s tepelným vyzařováním 370 watů na centimetr čtvereční (dnešní vrcholné čipy mají asi 100 W na centimetr čtvereční).

Pro srovnání: chlazení vzduchem by zvládlo zchladit asi jednu šestinu toho, co Direct Jet Impingemenet ve svém současném stavu – vědci přitom slíbili, že na metodě budou nadále pracovat, takže lze očekávat vylepšení. Navíc tento způsob na průtok chladící kapaliny spotřebovává méně energie než současné systémy. Jde tedy o velký příslib do budoucna. Uvidíme, zda se v praxi opravdu prosadí, či zůstane jen u laboratorních pokusů.

autor Patrik Khudhur