تلاش آی‌بی‌ام برای خنک کردن پردازنده‌ها با آب

تلاش آی‌بی‌ام برای خنک کردن پردازنده‌ها با آب

فن آوری خنک کردن با آب درون یکی از تراشه های سه بعدی آی‌بی‌ام ساخته شد

دانشمندان مشغول به کار در این موسسه نمونه ای را به نمایش گذاشته اند که در آن چندین لایه لوله های آب "به قطر مو" برای خنک کردن قطعه بکار گرفته شده است.

آنها معتقدند در شرایطی که تراشه های کامپیوتری روز به روز متراکم تر شده و قطعات بیشتری در آنها گنجانده می شود، از این روش می توان برای حل مشکل میزان رو به افزایش حرارت تولید شده در این قطعات استفاده کرد.

این فن آوری در تراشه های سه بعدی شرکت آی‌بی‌ام به نمایش گذاشته شد که در آنها مدارهای الکترونیکی بر روی یکدیگر قرار داده می شوند.

چیدمان عمودی مدارهای الکترونیکی (به جای چیدن مدارها در کنار یکدیگر) از مسافتی که اطلاعات باید در داخل قطعه بپیماید کم می کند و و عملکرد محاسباتی تراشه را افزایش می دهد.

تامس برانشوایلر، در آزمایشگاه تحقیقاتی آی‌بی‌ام در زوریخ گفت: "وقتی تراشه های را بطور عمودی روی یکدیگر قرار می دهیم و به هم متصل می کنیم، می بینیم که خنک کننده های متعارفی که به تراشه ها متصل می شوند، نمی توانند به میزان لازم حرارت را دفع کنند."

"در نتیجه ما باید از سیستم خنک کننده ای استفاده کنیم که در حرارت بین لایه ها را دفع می کند."

جریان خنک کننده

حرارت یکی از موانع عمده تولید تراشه های کوچکتر و سریعتر است.

	ده سال طول کشید تا آی‌بی‌ام بتواند فن آوری ساخت تراشه های سه بعدی را به دست آورد

حرارت در اثر حرکت الکترون ها در سیمهای بسیار نازک متصل کننده میلیونها قطعه موجود در تراشه ها و پردازنده های امروز ایجاد می شود.

اینتل به تازگی پردازنده ای با دو میلیارد ترانزیستور را تولید کرده است، اما هرچه تعداد قطعات روی یک پردازنده بیشتر می شود، مشکل دفع حرارت بیشتر می شود.

در نتیجه دانشمندان سراسر جهان در تلاش هستند تا موثرترین راه را برای دفع حرارت پیدا کنند.

از جمله در سال 2007 دانشمندان آمریکایی موتورهای باد بسیار کوچکی را تولید کردند که با تولید "باد" از عناصر باردار، یا یون، پردازنده ها را خنک می کند.

اما در پردازنده های چندطبقه که کارشناسان صنعت تولید تراشه از آن با عنوان یکی از آینده دارترین روشها برای ساخت پردازنده یاد می کنند، مشکل دفع حرارت چند برابر می شود.

تراشه ای که 4 سانتی متر مربع سطح دارد و تنها یک میلیمتر قطر، به اندازه یک کیلو وات گرما تولید می کند که 10 برابر یک المنت حرارتی معادل آن است.

برای حل این مشکل، دانشمندان آب را در لوله هایی عایق شده به قطر 50 میکرون (میلیونیوم متر) بین لایه های مختلف به گردش درآوردند.

برای جذب حرارت، آب بسیار موثرتر از هوا است و در نتیجه حتی با گردش مقدار بسیار کم آب، پژوهشگران شاهد تغییری عمده در وضعیت دفع حرارت بودند.

فکر استفاده از آب برای خنک کردن کامپیوترها فکر جدیدی نیست.

در اطراف اولین کامپیوترهای مین فریم (Mainframe) آب به گردش در می آمد و کامپیوترهای پرقدرت چند سال اخیر هم از خنک کننده های در تماس با آب استفاده کره اند.

شرکت کولیگی وابسته به دانشگاه استنفورد، در سال 2003 فن آوری موسوم به AMC را عرضه کرد که امکان به گردش درآوردن مایعات از میان صدها کانال بسیار ریز در سطح فوقانی یک تراشه را ایجاد می کرد.

شرکت اپل برای ساخت کامپیوتر پاور مک G5 خود که در سال 2004 به بازار عرضه شد از این فن آوری استفاده کرد.

آی‌بی‌ام اعلام کرده است که فن آوری خنک کنندگی با آب این شرکت در پنج سال آینده برای استفاده تجاری آماده خواهد بود.