科学者たちは、プロセッサの将来を導く可能性のある、より小型で高速なチップへの答えを見つけたかもしれません。その答えは、シリコン 28 ナノワイヤの使用であるかもしれません。
この技術は当初あまり効果的ではないと却下されましたが、さらなる研究と微調整により、この材料が最大 150% 効率的に熱を伝導できる可能性があることがわかりました。
高度なプロセッサーや他のさまざまなコンピューター ハードウェア ( グラフィックスカード）、熱は真の敵となる可能性があります。 過熱しすぎるコンポーネントは、最高のパフォーマンスを発揮できません。 熱は磨耗の原因にもなり、最悪の場合、PC パーツの故障を引き起こす可能性があります。 そのため、ほとんどのメーカーは熱に細心の注意を払っていますが、コンポーネントが強力になるにつれて、コンポーネントを非常に大きくせずに冷却を保つことが難しくなります。
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プロセッサーでは、シリコンは天然の断熱材ですが、次のように述べられています。 トムのハードウェア、熱伝導性が優れているわけではありません。 マイクロチップは世代が進むごとに小型化していますが、依然として数十億個のトランジスタが詰め込まれているため、シリコンの使用は難しくなります。
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この問題に対処するために、科学者たちはサイズや熱を犠牲にすることなくチップの効率を高めるさまざまな技術の研究を続けています。 ローレンス・バークレー国立研究所が発表した論文によると、科学者たちは、精製されたシリコン-28 (Si-28) を使用して、プロセッサーの熱伝導率を向上させる鍵を発見した可能性があります。
天然シリコンは、シリコン 28、シリコン 29、シリコン 30 の 3 つの同位体に分解できます。 3 つのうち最初の Si-28 は、天然シリコン全体の約 92% を構成し、精製時に最適な熱伝導体としてよく選ばれます。 精製すると熱伝導能力が約10%アップします。 10% の増加はそれほどひどいことではありませんが、このプロジェクトに参加した科学者がシリコン 28 をもう一度詳しく調べたときまでは、それは価値があるとは考えられていませんでした。
一見したところ、何も変わっていません。研究者らは、精製された Si-28 は天然シリコンと比べて 10% しか改善されていないことを確認できました。 しかし、人間の髪の毛の約1,000倍である90nmのナノワイヤーを使用するようにスケールダウンすると、結果は飛躍的に向上しました。 90nm Si-28 ナノワイヤを使用すると、熱伝導率が 150% 向上し、科学者の予想をはるかに上回りました。
「同位体的に純粋な物質を使用することで、20% 程度の漸進的な利益しか得られないと予想していました。 ナノワイヤーの熱伝導のための材料です」と、この研究に関与した科学者の一人であるJunqiao Wu氏は述べた。 プロジェクト。 利益が目標の 20% ではなく 150% にも達したときの驚きを想像してみてください。
なぜそうなったのかについては、長い技術的な説明がありますが、より簡単に言うと、新しい この材料は、これまで熱伝導性の一部を妨げていた 2 つのメカニズムを軽減することができました。 シ-28。 必ず深く掘り下げてください オリジナルソースの記事 それがどのように機能するかを正確に知りたい場合は。
科学者ではなくエンドユーザーである残りの人々にとって、これらの大幅に改良された新しい熱伝導シリコン ナノワイヤは何を意味するのでしょうか? それは、より小型でより高密度なチップへの終わりのない道における次のステップとなる可能性があります。 サーマルを大幅に改善できれば、将来のチップメーカーはハードウェアの温度をそれほど気にすることなく、新たなレベルのパフォーマンスに到達できる可能性があります。
科学者らは熱伝導の制御に焦点を当ててSi-28ナノワイヤーの研究を続けたいと考えているが、それはそれほど簡単ではない。 現時点では、テストに使用できる精製シリコン 28 が不足しています。 より多くの材料が入手でき、さらなる研究が成果を上げることができれば、この技術が将来のチップに利用される可能性もまったくありません。
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