Zinātnieki, iespējams, ir atraduši atbildi uz mazākām un ātrākām mikroshēmām, kas varētu ieviest procesoru nākotni, un šī atbilde varētu būt silīcija-28 nanovadu izmantošana.
Lai gan sākotnēji tehnoloģija tika noraidīta kā ne pārāk efektīva, turpmākie pētījumi un pielāgojumi parādīja, ka materiāls var vadīt siltumu līdz pat 150% efektīvāk.
Uzlabotos procesoros, kā arī dažādās citās datoru aparatūrā (piemēram, grafiskās kartes), karstums var būt īsts ienaidnieks. Komponenti, kas darbojas pārāk karsti, nedarbojas vislabāk. Siltums arī veicina nodilumu, un sliktākajā gadījumā tas var būt katalizators datora detaļu sabojāšanai. Tāpēc lielākā daļa ražotāju pievērš lielu uzmanību termoelementiem, taču, jo jaudīgāki kļūst mūsu komponenti, jo grūtāk ir tos uzturēt vēsus, nepadarot tos ārkārtīgi milzīgus.
Saistīts
- AMD gaidāmais Ryzen 5 5600X3D varētu pilnībā gāzt Intel no troņa budžeta veidošanā
- Apple drīz varētu ievietot M3 mikroshēmu savā sliktākajā klēpjdatorā
- Šī startēšana apgalvo, ka ir atklājusi ātro CPU noslēpumu
Procesoros silīcijs ir dabisks siltumizolators, taču, kā atzīmēja Toma aparatūra, tas nav lielisks siltuma vadītājs. Tā kā mikroshēmas ar katru paaudzi kļūst arvien mazākas, bet joprojām ir pilnas ar miljardiem tranzistoru, silīcija izmantošana kļūst sarežģītāka.
Ieteiktie videoklipi
Lai cīnītos pret šo problēmu, zinātnieki turpina pētīt dažādas tehnoloģijas, kas var padarīt mikroshēmas efektīvākas, bez nepieciešamības samazināt izmēru un termiskos parametrus. Saskaņā ar Lorensa Bērklija Nacionālās laboratorijas publicēto rakstu, zinātnieki, iespējams, ir atraduši atslēgu labākai siltumvadītspējai procesoros, izmantojot attīrītu silīciju-28 (Si-28).
Dabisko silīciju var sadalīt trīs izotopos: silīcijs-28, silīcijs-29 un silīcijs-30. Pirmais no trim, Si-28, veido aptuveni 92% no visa dabiskā silīcija un bieži tiek izvēlēts kā labākais siltuma vadītājs pēc attīrīšanas. Pēc attīrīšanas tā siltuma vadīšanas spējas palielinās par aptuveni 10%. Lai gan 10% pieaugums nav pārāk nobružāts, tas netika uzskatīts par vērtīgu līdz šim, kad šajā projektā iesaistītie zinātnieki vēlreiz aplūkoja silīciju-28.
No pirmā acu uzmetiena nekas nav mainījies - pētnieki varēja apstiprināt, ka attīrītais Si-28 nodrošināja tikai 10% uzlabojumu salīdzinājumā ar dabisko silīciju. Tomēr, tā kā tie tika samazināti līdz 90 nm nanovadu izmantošanai, kas ir apmēram tūkstoš reižu nekā cilvēka matu šķipsna, rezultāti bija eksponenciāli labāki. Izmantojot 90 nm Si-28 nanovadus, siltuma vadītspēja uzlabojās par 150%, ievērojami pārsniedzot zinātnieku cerības.
"Mēs sagaidām, ka, izmantojot izotopiski tīru produktu, mēs redzēsim tikai papildu ieguvumus - apmēram 20% materiāls nanovadu siltuma vadīšanai," sacīja Džuncjao Vu, viens no šajā projektā iesaistītajiem zinātniekiem projektu. Iedomājieties pārsteigumu, kad ieguvums izrādījās pat 150%, nevis 20%, uz ko viņi tiecās.
Ir garš tehnisks skaidrojums, kāpēc tas tā bija, bet vienkāršāk sakot, jaunais materiāls spēja samazināt divus mehānismus, kas iepriekš bloķēja daļu siltuma vadītspējas, ko nodrošina Si-28. Noteikti ienirt dziļāk raksts sākotnējā avotā ja vēlaties precīzi uzzināt, kā tas darbojas.
Ko nozīmē šie jaunie, ievērojami uzlabotie siltumvadošie silīcija nanovadi mums pārējiem, kas esam galalietotāji, nevis zinātnieki? Tas varētu būt nākamais solis nebeidzamajā ceļā uz mazākām, bet blīvākām mikroshēmām. Ja termoelementus var padarīt tik daudz labākus, tas varētu ļaut nākamajiem mikroshēmu ražotājiem sasniegt jaunus veiktspējas līmeņus, neuztraucoties par savas aparatūras temperatūru.
Lai gan zinātnieki vēlas turpināt pētīt Si-28 nanovadus, koncentrējoties uz siltuma vadīšanas kontroli, tas nav tik vienkārši izdarāms. Pašreizējā situācijā testēšanai trūkst attīrīta silīcija-28. Ja var iegūt vairāk materiāla un turpmākie pētījumi izrādīsies produktīvi, nav maz ticams, ka šī tehnoloģija varētu nonākt nākotnes mikroshēmās.
Redaktoru ieteikumi
- Šeit ir viss, kas jāapsver, iegādājoties CPU 2023. gadā
- Apple nākamais MacBook Air varētu būt milzīgs solis uz priekšu
- Intel vienkārši nejauši nopludināja noslēpumainu 34 kodolu centrālo procesoru
- Gaidāmais AMD Ryzen 7000 centrālais procesors pārspēj Zen 3 līdz pat 40%
- AMD Ryzen 7000 varētu sasniegt jaunus veiktspējas rekordus — par cenu
Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.
