Wetenschappers hebben misschien het antwoord gevonden op kleinere en snellere chips die de toekomst van processors zouden kunnen inluiden, en dat antwoord zou het gebruik van silicium-28 nanodraden kunnen zijn.
Hoewel de technologie aanvankelijk werd afgedaan als niet erg effectief, bleek uit verder onderzoek en aanpassingen dat het materiaal mogelijk tot 150% efficiënter warmte kan geleiden.
In geavanceerde processors, evenals in diverse andere computerhardware (zoals grafische kaarten), kan hitte een echte vijand zijn. Componenten die te warm worden, presteren niet optimaal. Warmte draagt ook bij aan slijtage en kan in het ergste geval de katalysator zijn voor het kapot gaan van uw pc-onderdelen. Daarom besteden de meeste fabrikanten veel aandacht aan thermiek, maar hoe krachtiger onze componenten worden, hoe moeilijker het is om ze koel te houden zonder ze enorm groot te maken.
Verwant
- AMD's aankomende Ryzen 5 5600X3D zou Intel volledig kunnen onttronen in budgetbuilds
- Apple zou binnenkort een M3-chip in zijn slechtste laptop kunnen stoppen
- Deze startup beweert het geheim van snelle CPU's te hebben ontsluierd
In processors is silicium een natuurlijke warmte-isolator, maar zoals opgemerkt door Tom's hardware, het is geen geweldige warmtegeleider. Omdat microchips met elke generatie kleiner worden, maar nog steeds vol zitten met miljarden transistors, wordt het gebruik van silicium lastiger.
Aanbevolen video's
Om dat probleem te bestrijden blijven wetenschappers verschillende technologieën onderzoeken die chips efficiënter kunnen maken zonder concessies te hoeven doen aan de grootte en de thermische eigenschappen. Volgens een artikel gepubliceerd door het Lawrence Berkeley National Laboratory hebben wetenschappers mogelijk de sleutel gevonden tot een betere warmtegeleiding in processors – met behulp van gezuiverd silicium-28 (Si-28).
Natuurlijk silicium kan worden opgesplitst in drie isotopen: silicium-28, silicium-29 en silicium-30. De eerste van de drie, Si-28, vormt ongeveer 92% van al het natuurlijke silicium en wordt na zuivering vaak gekozen als de beste warmtegeleider. Na zuivering neemt het warmtegeleidende vermogen met ongeveer 10% toe. Hoewel een winst van 10% niet al te schamel is, werd het tot nu toe niet als de moeite waard beschouwd, toen de wetenschappers die bij dit project betrokken waren silicium-28 nog eens nader bekeken.
Op het eerste gezicht is er niets veranderd: de onderzoekers konden bevestigen dat gezuiverd Si-28 slechts een verbetering van 10% opleverde ten opzichte van natuurlijk silicium. Toen ze echter gingen terugschalen naar het gebruik van nanodraden van 90 nm, wat ongeveer duizend keer zo groot is als een menselijke haarlok, waren de resultaten exponentieel beter. Het gebruik van 90 nm Si-28 nanodraden toonde een verbetering van 150% in de warmtegeleiding, wat de verwachtingen van de wetenschappers ruimschoots overtrof.
“We verwachtten slechts een toenemend voordeel te zien – ongeveer 20% – van het gebruik van isotopisch zuiver materiaal voor de warmtegeleiding van nanodraden”, zegt Junqiao Wu, een van de wetenschappers betrokken bij de project. Stel je de verrassing eens voor toen het voordeel maar liefst 150% bleek te zijn in plaats van de 20% waar ze op mikten.
Er zit een lange technische verklaring achter waarom dat het geval was, maar om het simpeler te zeggen: het nieuwe materiaal was in staat om twee mechanismen te verminderen die voorheen een deel van de door warmtegeleiding geleverde warmte blokkeerden Si-28. Zorg ervoor dat je dieper in de materie duikt artikel bij de oorspronkelijke bron als je wilt weten hoe het precies werkt.
Wat betekenen deze nieuwe, sterk verbeterde warmtegeleidende silicium nanodraden voor de rest van ons, die eerder eindgebruikers dan wetenschappers zijn? Het zou de volgende stap kunnen zijn op het eindeloze pad naar kleinere, maar dichtere chips. Als de thermische eigenschappen zo veel beter kunnen worden gemaakt, zou dit toekomstige chipmakers in staat kunnen stellen nieuwe prestatieniveaus te bereiken zonder zich zoveel zorgen te hoeven maken over de temperaturen van hun hardware.
Hoewel de wetenschappers Si-28 nanodraden willen blijven onderzoeken, waarbij ze zich willen concentreren op het beheersen van de warmtegeleiding, is dat nog niet zo eenvoudig. Zoals het er nu voorstaat, is er een gebrek aan gezuiverd silicium-28 dat kan worden getest. Als er meer materiaal kan worden verkregen en verder onderzoek vruchtbaar blijkt, is het helemaal niet onwaarschijnlijk dat deze technologie zijn weg zal vinden naar toekomstige chips.
Aanbevelingen van de redactie
- Hier vindt u alles waarmee u rekening moet houden bij het kopen van een CPU in 2023
- Apple's volgende MacBook Air zou een enorme stap voorwaarts kunnen zijn
- Intel heeft zojuist per ongeluk een mysterieuze 34-core CPU gelekt
- Aankomende AMD Ryzen 7000 CPU presteert tot 40% beter dan Zen 3
- AMD Ryzen 7000 zou nieuwe prestatiehoogtes kunnen bereiken – tegen een prijs
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
