Полная статья

Новый тип охлаждения компьютеров создан инженерами

693 0
Рейтинг:
(голосов: 0)

Инженеры Университета Пердью разработали новый тип  охлаждения для  радаров и компьютеров, в которой жидкий хладагент  циркулирует непосредственно в электронных микросхемах по сложной сети миниатюрных микроканалов.


Ведущий исследователь Суреш Гаримелла поясняет, что обычные способы охлаждения стружки используют ребристые металлические пластины, которые прикреплены к компьютерным чипам для рассеивания тепла. Однако такие методы не позволяют эффективно удалить тепло в высокопроизводительной электронике.


Новые высокотехнологичные технологии охлаждения потребуются для электронных устройств, которые содержат трехмерные стеки обрабатывающих чипов вместо одного чипа с плоским профилем. В этом случае, слишком много тепла препятствует работе электронных чипов и повреждает крошечные схемы, особенно в небольших «горячих точках». «Вы можете упаковать только одну вычислительную мощность в один чип, поэтому укладку чипов друг над другом — один из способов повышения производительности», говорит соавтор изобретения Джастин Вайбел.


«Я думаю, что впервые мы показали доказательство концепции встроенного охлаждения, которая будет полезна для военных и коммерческих приложений», — сказал Гаримелла. «Этот трансформационный подход имеет большие перспективы для использования в радиолокационной электронике, а также в высокопроизводительных суперкомпьютерах».


Основным требованием заказчика — оборонной корпорации DARPA, была способность обрабатывать чипы, генерирующие киловатт тепла на квадратный сантиметр, что в 10 раз больше, чем в обычных высокопроизводительных компьютерах. «Это количество 1000 ватт на квадратный сантиметр — это своего рода Святой Грааль микроохлаждения, и мы продемонстрировали эту способность в функционирующей системе с электроизолированной жидкостью», утверждают разработчики.


В системе используется хладагент  HFE-7100, диэлектрическая жидкость, которая не вызовет короткое замыкание в электронике. Когда жидкость циркулирует над источником тепла, она кипит внутри микроканалов. «Возможность того, что жидкость может кипеть, резко увеличивает количество тепла, которое можно удалить, по сравнению с простым нагреванием жидкости», говорят создатели технологии.


Гаримелла с коллегами создали сложный испытательный аппарат, который имитирует тепло, создаваемое реальными устройствами. Массив нагревателей и температурных датчиков позволяет исследователям тестировать систему в различных условиях, включая воздействие горячих точек. Новый подход повышает эффективность, устраняя необходимость подключения охлаждающих устройств к чипам.


«Мы собираемся использовать технологию, которая устраняет многие проблемы, потому что охлаждение происходит внутри чипов», — сказал Вайбель.


Использование сверхмалых каналов обеспечивает высокую производительность. «Уже давно известно, что чем меньше канал, тем выше производительность теплопередачи. Мы уменьшили ширину канала до 15 или 10 микрон, что примерно в 10 раз меньше, чем типично для технологий охлаждения микроканалов», отметили исследователи. Новая конструкция охлаждения решает одно из основных препятствий для совершенствования таких систем: использование сверхмалых каналов увеличивает производительность охлаждения, но при этом прокачать поток жидкости через крошечные микроканалы с нужной скоростью.


Ученые Пердью преодолели эту проблему, разработав систему коротких параллельных каналов, протянувшихся по всей длине чипа. Специальный «иерархический» коллектор распределяет поток охлаждающей жидкости через эти каналы. «Таким образом, вместо того, чтобы канал имел длину 5000 микрон, мы сокращаем его до 250 микрон», — сказал Гаримелла. «Общая длина канала остается такой же, но теперь она разделяется в дискретные сегменты, и это предотвращает значительные падения давления. Таким образом, это представляет собой другую парадигму».


Каналы были протравлены в кремнии шириной около 15 мкм и глубиной до 300 мкм.


Оставить отзыв к статье


ГОЛОСОВАТЬ ЗА СТАТЬЮ:

Увидели ошибку в тексте статьи или недействительную ссылку?
Выделите проблемную часть текста мышкой и нажмите CTRL+ENTER.
В открывшемся окне опишите проблему и отправьте уведомление Модератору сайта.
С уважением и пониманием, Админ!

Интересные статьи

- Система кровоснабжения ног устроена таким образом, что отток крови происходит вопреки силе тяжести. А клапанная система при вертикальном положении...

Подробнее

Гипопитуитаризм - это редкое заболевание, связанное с недостаточной выработкой гормонов гипофизом. Гипофиз расположен глубоко в головном мозге и...

Подробнее

Инсульт - это состояние, требующее немедленной медицинской помощи и вызванное блокировкой артерии, поставляющей кровь к мозгу, или разрывом одной из...

Подробнее

По разным причинам. Не последнюю роль играет неполноценность венозных клапанов, в большей степени передающаяся в наследство по женской линии. У...

Подробнее

Герпес половых органов (генитальный герпес ГГ) - это вирусная инфекция, характеризующаяся образованием болезненных очагов поражения на гениталиях....

Подробнее

Число жителей Гонконга, которые живут в нищете, достигло рекордных значений, причем пятая часть населения отстает от черты бедности, несмотря на...

Подробнее

Холестерин может не снижаться даже при правильно сбалансированной диете и правильном режиме питания, поскольку так его вырабатывает ваш организм....

Подробнее

Отзывы (2+0)

  1. Спасибо за интересный и познавательный материал. Я частый гость вашего медицинского справочника и каждый раз подчерпываю здесь что-то новое. Мой муж частый гость врачей. Из больниц с ним не вылазием. И иной раз нам не хватает необходимой информации и нужных разъяснений и этот справочник даёт нам ответы на многие проблемные вопросы. Пожелаю удачи и побольше статей о современных методах лечения в том числе нетрадиционных.
    Екатерина
    Гости
  2. Добрый день! Мне больше понравился раздел справочника о гипертонии и как с ней справиться. Подобраны интересные статьи и удивительные методики. Взял себе на вооружение. Я сам гипертоник. Долгое время мучаюсь с давлением. Опробовал много разных лечений. Знаю, что все проблемы от нашего образа жизни и питания. Хочется довольствоваться всем и при этом не болеть, но так не получается, природа своё забирает. Сейчас чередую ваш метод и правильное питание. Давление уже давно не повышалось. Таблетки стараюсь не пить.  У вас прекрасный раздел о быстрой диагностике, правда не со всех мобильных устройств он работает.
    Дмитрий
    Гости

Написать отзыв:


Гипотония
Варикоз и тромбофлебит
Холестерин
Стенокардия и инфаркт. Советы
Здоровье и стрессы
Курение вред и польза
Жизнь без алкоголя
Здоровье и лишний вес
Здоровье и долголетие
Остеохондроз