Ta super-pametna tehnologija bi lahko zmanjšala toploto procesorja za 150 %

Znanstveniki so morda našli odgovor na manjše in hitrejše čipe, ki bi lahko pomenili prihodnost procesorjev, in ta odgovor bi lahko bila uporaba nanožic iz silicija-28.

Čeprav je bila tehnologija sprva zavrnjena kot neučinkovita, so nadaljnje raziskave in prilagoditve pokazale, da lahko material prevaja toploto do 150 % učinkoviteje.

V naprednih procesorjih, pa tudi v drugi računalniški strojni opremi (kot npr grafične kartice), vročina je lahko pravi sovražnik. Komponente, ki se pregrejejo, ne delujejo najbolje. Toplota prispeva tudi k obrabi in v najslabšem primeru je lahko katalizator za okvaro delov vašega računalnika. Zato večina proizvajalcev toploti namenja veliko pozornosti, a močnejše ko postajajo naše komponente, težje jih ohranjamo hladne, ne da bi postale izjemno ogromne.

V procesorjih je silicij naravni toplotni izolator, a kot ugotavlja Tomova strojna oprema, ni dober prevodnik toplote. Ker so mikročipi z vsako generacijo manjši, vendar so še vedno polni milijard tranzistorjev, postaja uporaba silicija težavnejša.

Za boj proti tej težavi znanstveniki še naprej raziskujejo različne tehnologije, ki lahko naredijo čipe učinkovitejše, ne da bi morali sklepati kompromise glede velikosti in toplote. Glede na članek, ki ga je objavil nacionalni laboratorij Lawrence Berkeley, so znanstveniki morda našli ključ do boljše toplotne prevodnosti v procesorjih - z uporabo prečiščenega silicija-28 (Si-28).

Naravni silicij lahko razdelimo na tri izotope: silicij-28, silicij-29 in silicij-30. Prvi od treh, Si-28, predstavlja približno 92 % vsega naravnega silicija in je pogosto izbran kot najboljši prevodnik toplote, ko je prečiščen. Po čiščenju se njegove sposobnosti toplotne prevodnosti povečajo za približno 10 %. Čeprav 10-odstotni dobiček ni preveč zanič, se do zdaj ni zdel vreden truda, ko so znanstveniki, vključeni v ta projekt, ponovno podrobneje preučili silicij-28.

Na prvi pogled se ni nič spremenilo - raziskovalci so lahko potrdili, da je prečiščeni Si-28 zagotovil le 10-odstotno izboljšanje v primerjavi z naravnim silicijem. Ko pa so se zmanjšali na uporabo 90nm nanožic, kar je približno tisočkrat več kot pramen človeških las, so bili rezultati eksponentno boljši. Uporaba 90nm nanožic Si-28 je pokazala 150-odstotno izboljšanje toplotne prevodnosti, kar je daleč preseglo pričakovanja znanstvenikov.

»Pričakovali smo le povečano korist – približno 20 % – uporabe izotopsko čistega material za prevajanje toplote iz nanožic,« je povedal Junqiao Wu, eden od znanstvenikov, vključenih v projekt. Predstavljajte si presenečenje, ko se je izkazalo, da je korist znašala kar 150 % namesto 20 %, ki so si jih želeli.

Zadaj je dolga tehnična razlaga, zakaj je bilo tako, toda povedano preprosteje, nov material je lahko zmanjšal dva mehanizma, ki sta prej blokirala del toplotne prevodnosti, ki jo zagotavlja Si-28. Ne pozabite se poglobiti v članek v izvirnem viru če bi radi natančno izvedeli, kako deluje.

Za vse nas, ki smo končni uporabniki in ne znanstveniki, kaj pomenijo te nove, močno izboljšane toplotno prevodne silicijeve nanožice? Lahko bi bil naslednji korak na neskončni poti k manjšim, a gostejšim čipom. Če je mogoče termiko izboljšati, bi to lahko prihodnjim izdelovalcem čipov omogočilo doseganje novih ravni zmogljivosti, ne da bi jim bilo treba skrbeti toliko o temperaturah njihove strojne opreme.

Čeprav želijo znanstveniki nadaljevati raziskovanje nanožic Si-28 in se osredotočiti na nadzor toplotne prevodnosti, to ni tako enostavno. Kot je zdaj, za testiranje primanjkuje prečiščenega silicija-28. Če je mogoče pridobiti več materiala in se nadaljnje raziskave izkažejo za plodne, sploh ni izključeno, da bo ta tehnologija našla pot v prihodnje čipe.

Priporočila urednikov

• Tukaj je vse, kar morate upoštevati pri nakupu CPE v letu 2023
• Appleov naslednji MacBook Air bi lahko bil velik korak naprej
• Intel je po naključju razkril skrivnostni 34-jedrni procesor
• Prihajajoči procesor AMD Ryzen 7000 prekaša Zen 3 za do 40 %
• AMD Ryzen 7000 bi lahko dosegel nove vrhunce zmogljivosti – po ceni

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi pomagajo bralcem slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.