شیوه جدیدی برای خنک کردن تراشه‌های رایانه‌ای ابداع شد

[Loner_62]

پژوهشگران رايانه مي‌گويند مي‌توان از شبكه‌اي از لوله‌هاي ريز آب، براي خنك كردن نسل بعدي تراشه‌هاي رايانه‌اي استفاده كرد.

به گزارش بي‌بي‌سي، محققان شركت آي بي‌ام نمونه‌اي را به نمايش گذاشته اند كه در آن چندين لايه لوله‌هاي آب به قطر مو براي خنك كردن قطعه بكار گرفته شده است.

اين پژوهشگران معتقدند در شرايطي كه تراشه‌هاي رايانه‌اي روز به روز متراكم تر شده و قطعات بيشتري در آنها گنجانده مي‌شود، از اين روش مي توان براي حل مشكل افزايش روزافزون حرارت توليد شده در اين قطعات استفاده كرد.

اين فناوري در تراشه‌هاي سه بعدي شركت آي بي‌ام به نمايش گذاشته شد كه در آنها مدارهاي الكترونيكي بر روي يكديگر قرار داده مي‌شوند.

چيدمان عمودي مدارهاي الكترونيكي (به جاي چيدن مدارها در كنار يكديگر) از مسافتي كه اطلاعات بايد در داخل قطعه بپيمايد كم مي‌كند و عملكرد محاسباتي تراشه را افزايش مي‌دهد.

تامس برانشوايلر در آزمايشگاه تحقيقاتي آي بي‌ام در زوريخ گفت: وقتي تراشه‌ها را بطور عمودي روي يكديگر قرار مي‌دهيم و به هم متصل مي‌كنيم، مي بينيم كه خنك‌كننده هاي متعارفي كه به تراشه‌ها متصل مي‌شوند، نمي توانند به ميزان لازم حرارت را دفع كنند.

وي افزود:در نتيجه بايد از سامانه خنك‌كننده اي استفاده كنيم كه حرارت بين لايه‌ها را دفع مي‌كند.

حرارت يكي از موانع عمده توليد تراشه‌هاي كوچكتر و سريعتر است. حرارت در اثر حركت الكترون‌ها در سيمهاي بسيار نازك متصل‌كننده ميليونها قطعه موجود در تراشه‌ها و پردازنده‌هاي امروز ايجاد مي‌شود.

اينتل به تازگي پردازنده‌اي با دو ميليارد ترانزيستور توليد كرده است، اما هرچه تعداد قطعات روي يك پردازنده بيشتر مي‌شود، مشكل دفع حرارت نيز بزرگتر خواهد شد.

در نتيجه دانشمندان سراسر جهان در تلاشند موثرترين راه را براي دفع حرارت پيدا كنند.

از جمله در سال ‪ ۲۰۰۷‬دانشمندان آمريكايي موتورهاي باد بسيار كوچكي را توليد كردند كه با توليد باد از عناصر باردار، يا يون، پردازنده‌ها را خنك مي‌كند.

اما در پردازنده‌هاي چندطبقه كه كارشناسان صنعت توليد تراشه از آن با عنوان يكي از بهترين روشها براي ساخت پردازنده ياد مي‌كنند، مشكل دفع حرارت چند برابر مي‌شود.

تراشه‌اي كه ‪ ۴‬سانتي متر مربع مساحت آن است و تنها يك ميليمتر قطر دارد، به اندازه يك كيلو وات گرما توليد مي‌كند كه ‪ ۱۰‬برابر يك المنت حرارتي معادل آن است.

براي حل اين مشكل، دانشمندان آب را در لوله‌هايي عايق شده به قطر ‪۵۰‬ ميكرون (ميليونيوم متر) بين لايه‌هاي مختلف به گردش درآوردند.

براي جذب حرارت، آب بسيار موثرتر از هوا است و در نتيجه حتي با گردش مقدار بسيار كم آب، پژوهشگران شاهد تغيير عمده در وضعيت دفع حرارت بودند.

فكر استفاده از آب براي خنك كردن كامپيوترها فكر جديدي نيست.

در اطراف اولين كامپيوترهاي مين فريم (‪ )Mainframe‬آب به گردش در مي‌آمد و كامپيوترهاي پرقدرت چند سال اخير هم از خنك‌كننده هاي در تماس با آب استفاده كرده اند.

شركت كوليگي وابسته به دانشگاه استنفورد، در سال ‪ ۲۰۰۳‬فناوري موسوم به ‪ AMC‬را عرضه كرد كه امكان به گردش درآوردن مايعات از ميان صدها كانال بسيار ريز در سطح فوقاني يك تراشه را فراهم مي‌كرد.

شركت اپل براي ساخت كامپيوتر پاور مك ‪ G5‬خود كه در سال ‪ ۲۰۰۴‬به بازار عرضه شد از اين فناوري استفاده كرد.

آي بي‌ام اعلام كرده است كه فناوري خنك كنندگي با آب اين شركت در پنج سال آينده براي استفاده تجاري آماده خواهد بود.