Os cientistas podem ter encontrado a resposta para chips menores e mais rápidos que poderiam inaugurar o futuro dos processadores, e essa resposta pode estar usando nanofios de silício-28.
Embora a tecnologia tenha sido inicialmente considerada pouco eficaz, novas pesquisas e ajustes mostraram que o material pode ser capaz de conduzir calor até 150% mais eficientemente.
Em processadores avançados, bem como em vários outros hardwares de computador (como placas gráficas), o calor pode ser um verdadeiro inimigo. Componentes que esquentam muito não apresentam o melhor desempenho. O calor também contribui para o desgaste e, na pior das hipóteses, pode ser o catalisador para a quebra das peças do seu PC. Como tal, a maioria dos fabricantes presta muita atenção às térmicas, mas quanto mais poderosos os nossos componentes se tornam, mais difícil é mantê-los frios sem torná-los enormemente enormes.
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Nos processadores, o silício é um isolante térmico natural, mas como observado por Ferragens do Tom, não é um ótimo condutor de calor. À medida que os microchips ficam cada vez menores a cada geração, mas ainda estão repletos de bilhões de transistores, o uso do silício se torna mais complicado.
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Para combater esse problema, os cientistas continuam pesquisando várias tecnologias que podem tornar os chips mais eficientes sem a necessidade de comprometer o tamanho e as térmicas. De acordo com um artigo publicado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, os cientistas podem ter encontrado a chave para uma melhor condutividade térmica em processadores – usando Silício-28 (Si-28) purificado.
O silício natural pode ser dividido em três isótopos: Silício-28, Silício-29 e Silício-30. O primeiro dos três, o Si-28, representa cerca de 92% de todo o silício natural e é frequentemente escolhido como o melhor condutor de calor quando purificado. Ao ser purificado, suas habilidades de condução de calor aumentam em cerca de 10%. Embora um ganho de 10% não seja tão ruim, não foi considerado válido até agora, quando os cientistas envolvidos neste projeto examinaram mais de perto o silício-28.
À primeira vista, nada mudou – os pesquisadores conseguiram confirmar que o Si-28 purificado proporcionou apenas uma melhoria de 10% em relação ao silício natural. No entanto, à medida que passaram a usar nanofios de 90 nm, que são cerca de mil vezes mais que um fio de cabelo humano, os resultados foram exponencialmente melhores. O uso de nanofios Si-28 de 90 nm mostrou uma melhoria de 150% na condutância térmica, superando em muito as expectativas dos cientistas.
“Esperávamos ver apenas um benefício incremental – algo em torno de 20% – do uso de isótopos puros. material para condução de calor por nanofios”, disse Junqiao Wu, um dos cientistas envolvidos no projeto. Imagine a surpresa quando o benefício acabou chegando a 150%, em vez dos 20% que eles pretendiam.
Há uma longa explicação técnica para explicar por que isso aconteceu, mas, em termos mais simples, o novo O material foi capaz de reduzir dois mecanismos que anteriormente bloqueavam parte da condutividade térmica fornecida pelo Si-28. Certifique-se de mergulhar mais fundo no artigo na fonte original se você quiser saber exatamente como funciona.
Para o resto de nós, que somos usuários finais e não cientistas, o que significam esses novos e amplamente melhorados nanofios de silício condutores de calor? Poderia ser o próximo passo no caminho interminável em direção a chips menores, porém mais densos. Se as térmicas puderem ser melhoradas, isso poderá permitir que futuros fabricantes de chips alcancem novos níveis de desempenho sem ter que se preocupar tanto com as temperaturas de seu hardware.
Embora os cientistas queiram continuar pesquisando nanofios de Si-28, com foco no controle da condução de calor, isso não é tão fácil de fazer. Da forma como está agora, falta silício-28 purificado disponível para teste. Se mais material puder ser obtido e mais pesquisas se mostrarem frutíferas, não é nada improvável que essa tecnologia possa chegar a chips futuros.
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