Kiam labortablaj procesoroj unue rompis 1 GHz, dum iom da tempo ŝajnis, ke estis nenie iri. Komence, eblis pliigi la frekvencon pro novaj teknikaj procezoj, sed la progreso de frekvencoj fine malrapidiĝis pro kreskantaj postuloj por varmoforigo. Eĉ masivaj radiatoroj kaj ventoliloj foje ne havas tempon forigi varmegon de la plej potencaj blatoj.
Esploristoj el Svislando decidis provi pasante likvaĵon tra la kristalo mem. Ili dizajnis la peceton kaj malvarmigan sistemon kiel ununuran unuon, kun sur-pecetaj fluidaj kanaloj metitaj proksime de la plej varmaj partoj de la peceto. La rezulto estas impona pliiĝo en rendimento kun efika varmodissipado.
Parto de la problemo kun forigado de varmo de blato estas ke ĝi kutime implikas plurajn stadiojn: varmo estas transdonita de la blato al la pecetpakaĵo, tiam de la enpakado ĝis la varmodisipilo, kaj tiam al la aero (termika pasto, vaporkameroj, ktp. . povas ankaŭ esti implikita en la procezo Plue). Entute, ĉi tio limigas la kvanton da varmo, kiu povas esti forigita de la blato. Ĉi tio validas ankaŭ por likvaj malvarmigosistemoj nuntempe uzataj. Eblus meti la blaton rekte en termokonduktan likvaĵon, sed ĉi-lasta ne devus konduki elektron aŭ eniri en kemiajn reakciojn kun elektronikaj komponantoj.
Jam okazis pluraj pruvoj de sur-blato likva malvarmigo. Kutime ni parolas pri sistemo, en kiu aparato kun aro da kanaloj por likvaĵo estas kunfandita sur kristalo, kaj la likvaĵo mem estas pumpita tra ĝi. Ĉi tio permesas varmegon esti efike forigita de la blato, sed komencaj efektivigoj montris, ke ekzistas multe da premo en la kanaloj kaj pumpi akvon tiamaniere postulas multe da energio - pli ol estas forigita de la procesoro. Ĉi tio reduktas la energian efikecon de la sistemo kaj krome kreas danĝeran mekanikan streĉon sur la blato.
Nova esplorado evoluigas ideojn por plibonigi la efikecon de sur-blataj malvarmigosistemoj. Por solvo, tridimensiaj malvarmigaj sistemoj povas esti uzataj - mikrokanaloj kun enkonstruita kolektilo (enigita multoblaj mikrokanaloj, EMMC). En ili, tridimensia hierarkia dukto estas komponanto de kanalo, kiu havas plurajn havenojn por distribuado de fridigaĵo.
La esploristoj evoluigis monolite integran multoblan mikrokanalon (mMMC) integrante EMMC rekte sur la peceton. Kaŝitaj kanaloj estas konstruitaj ĝuste sub la aktivaj areoj de la blato, kaj la fridigaĵo fluas rekte sub la varmofontojn. Por krei mMMC, unue, mallarĝaj fendoj por kanaloj estas gravuritaj sur silicia substrato kovrita per duonkonduktaĵo - galiumnitruro (GaN); tiam akvaforto kun izotropa gaso estas uzata por plilarĝigi la interspacojn en la silicio al la postulata kanallarĝo; Post tio, la truoj en la GaN-tavolo super la kanaloj estas sigelitaj per kupro. La blato povas esti produktita en GaN-tavolo. Ĉi tiu procezo ne postulas konektan sistemon inter la kolektanto kaj la aparato.
La esploristoj efektivigis potencan elektronikan modulon kiu konvertas alternan kurenton al rekta kurento. Kun ĝia helpo, varmofluoj de pli ol 1,7 kW/cm2 povas esti malvarmetigitaj uzante pumpan potencon de nur 0,57 W/cm2. Krome, la sistemo elmontras multe pli altan konvertan efikecon ol simila nemalvarmigita aparato pro la manko de mem-hejtado.
Tamen, vi ne devus atendi la baldaŭan aperon de GaN-bazitaj blatoj kun integra malvarmiga sistemo - kelkaj fundamentaj problemoj ankoraŭ devas esti solvitaj, kiel sistemo-stabileco, temperaturlimoj ktp. Kaj tamen, ĉi tio estas signifa paŝo antaŭen al pli brila kaj pli malvarma estonteco.
Fontoj:
fonto: 3dnews.ru