Ta superinteligentna technologia może obniżyć temperaturę procesora o 150%

Naukowcy być może znaleźli odpowiedź na mniejsze i szybsze chipy, które mogą zapoczątkować przyszłość procesorów, a odpowiedzią tą może być zastosowanie nanodrutów krzemowych-28.

Chociaż początkowo technologię tę odrzucono jako mało skuteczną, dalsze badania i ulepszenia wykazały, że materiał może przewodzić ciepło nawet o 150% wydajniej.

W zaawansowanych procesorach, a także różnym innym sprzęcie komputerowym (takim jak karty graficzne), upał może być prawdziwym wrogiem. Komponenty, które nadmiernie się nagrzewają, nie działają najlepiej. Ciepło również przyczynia się do zużycia, a w najgorszym przypadku może być katalizatorem uszkodzenia części komputera. W związku z tym większość producentów przywiązuje dużą wagę do elementów termicznych, ale im potężniejsze stają się nasze komponenty, tym trudniej jest je utrzymać w niskiej temperaturze, nie czyniąc ich ogromnie ogromnymi.

W procesorach krzem jest naturalnym izolatorem ciepła, ale jak zauważył Sprzęt Toma, nie jest dobrym przewodnikiem ciepła. Ponieważ mikrochipy z każdą generacją stają się coraz mniejsze, ale wciąż są wypełnione miliardami tranzystorów, użycie krzemu staje się trudniejsze.

Aby zaradzić temu problemowi, naukowcy kontynuują badania nad różnymi technologiami, które mogą zwiększyć wydajność chipów bez konieczności rezygnowania z rozmiaru i właściwości termicznych. Według artykułu opublikowanego przez Lawrence Berkeley National Laboratory naukowcy mogli znaleźć klucz do lepszej przewodności cieplnej w procesorach — stosując oczyszczony krzem-28 (Si-28).

Naturalny krzem można podzielić na trzy izotopy: krzem-28, krzem-29 i krzem-30. Pierwszy z nich, Si-28, stanowi około 92% całego naturalnego krzemu i często jest wybierany jako najlepszy przewodnik ciepła po oczyszczeniu. Po oczyszczeniu jego zdolność przewodzenia ciepła wzrasta o około 10%. Chociaż wzrost o 10% nie jest zbyt drastyczny, aż do teraz nie uznawano go za wartościowy, kiedy naukowcy zaangażowani w ten projekt ponownie przyjrzeli się krzemowi-28.

Na pierwszy rzut oka nic się nie zmieniło — badaczom udało się potwierdzić, że oczyszczony Si-28 zapewniał jedynie 10% poprawę w stosunku do naturalnego krzemu. Jednak po zmniejszeniu skali do stosowania nanodrutów o długości fali 90 nm, czyli około tysiąc razy większej niż długość pasma ludzkiego włosa, wyniki były wykładniczo lepsze. Zastosowanie nanodrutów Si-28 o długości fali 90 nm wykazało 150% poprawę przewodności cieplnej, znacznie przekraczając oczekiwania naukowców.

„Spodziewaliśmy się jedynie przyrostowych korzyści – około 20% – ze stosowania substancji czystych izotopowo materiału do przewodzenia ciepła nanodrutu” – powiedział Junqiao Wu, jeden z naukowców zaangażowanych w projekt projekt. Wyobraźcie sobie zaskoczenie, gdy korzyść okazała się aż 150% zamiast 20%, do których dążyli.

Istnieje długie techniczne wyjaśnienie, dlaczego tak się stało, ale mówiąc prościej, jest to nowe Materiał był w stanie zredukować dwa mechanizmy, które wcześniej blokowały część przewodności cieplnej zapewnianej przez Si-28. Koniecznie zanurkuj głębiej w artykuł w oryginalnym źródle jeśli chcesz dowiedzieć się dokładnie, jak to działa.

Co dla reszty z nas, którzy są raczej użytkownikami końcowymi niż naukowcami, oznaczają te nowe, znacznie ulepszone nanodruty krzemowe przewodzące ciepło? Może to być kolejny krok na niekończącej się ścieżce w kierunku mniejszych, ale gęstszych chipsów. Jeśli uda się znacznie ulepszyć termikę, mogłoby to pozwolić przyszłym producentom chipów osiągnąć nowy poziom wydajności bez konieczności martwienia się tak bardzo o temperaturę swojego sprzętu.

Choć naukowcy chcą kontynuować badania nad nanodrutami Si-28, koncentrując się na kontrolowaniu przewodzenia ciepła, nie jest to takie proste. Na chwilę obecną brakuje oczyszczonego krzemu-28 dostępnego do testów. Jeśli uda się pozyskać więcej materiału i dalsze badania okażą się owocne, nie jest wcale mało prawdopodobne, że technologia ta znajdzie zastosowanie w przyszłych chipach.

Zalecenia redaktorów

• Oto wszystko, co należy wziąć pod uwagę przy zakupie procesora w 2023 roku
• Następny MacBook Air firmy Apple może być ogromnym krokiem naprzód
• Intel właśnie przypadkowo ujawnił tajemniczy 34-rdzeniowy procesor
• Nadchodzący procesor AMD Ryzen 7000 przewyższa Zen 3 nawet o 40%
• AMD Ryzen 7000 może osiągnąć nowy poziom wydajności — za przystępną cenę

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.