Mahaigaineko prozesadoreek lehen aldiz 1 GHz hautsi zutenean, denbora batez zirudien ez zegoela inondik inora. Hasieran, maiztasuna handitzea posible zen prozesu tekniko berrien ondorioz, baina maiztasunen aurrerapena moteldu egin zen azkenean beroa kentzeko eskakizun gero eta handiagoak zirela eta. Erradiadore eta haizagailu masiboek ere ez dute astirik txip indartsuenei beroa kentzeko.
Suitzako ikertzaileek saiatzea erabaki zuten likidoa kristaletik bertatik pasatuz. Txipa eta hozte sistema unitate bakar gisa diseinatu zuten, txiparen fluido-kanalekin txiparen zatirik beroenetatik gertu jarrita. Ondorioz, errendimenduaren gorakada ikusgarria da beroa xahupen eraginkor batekin.
Txirbil bati beroa kentzeko arazoaren zati bat da normalean hainbat fase izan behar dituela: beroa txiptik txiparen ontzira pasatzen da, gero ontzitik bero-hostera eta gero airera (pasta termikoa, lurrun-ganberak, etab.). Prozesuan ere parte har dezakete. Guztira, txiptik kendu daitekeen bero kopurua mugatzen du horrek. Hori gertatzen da gaur egun erabiltzen diren likido hozte-sistemetan ere. Posible litzateke txipa zuzenean likido termiko eroale batean jartzea, baina azken honek ez luke elektrizitatea eroan behar edo osagai elektronikoekin erreakzio kimikoetan sartu behar.
Dagoeneko txiparen hozte likidoaren hainbat erakustaldi egin dira. Normalean, likidorako kanal multzo bat duen gailu bat kristal baten gainean fusionatzen den sistema bati buruz ari gara, eta likidoa bera ponpatzen da. Horri esker, txipetik beroa modu eraginkorrean kentzea ahalbidetzen da, baina hasierako inplementazioek erakutsi zuten kanaletan presio handia dagoela eta modu honetan ura ponpatzeak energia asko eskatzen duela, prozesadoretik kentzen dena baino gehiago. Horrek sistemaren energia-eraginkortasuna murrizten du eta, gainera, txiparen esfortzu mekaniko arriskutsua sortzen du.
Ikerketa berriek txiparen hozte sistemen eraginkortasuna hobetzeko ideiak garatzen dituzte. Irtenbide baterako, hiru dimentsioko hozte-sistemak erabil daitezke - kolektore integratua duten mikrokanalak (mikrokanal txertatuak, EMMC). Horietan, hiru dimentsioko manifold hierarkikoa hozgarria banatzeko hainbat ataka dituen kanal baten osagaia da.
Ikertzaileek monolitikoki integratutako manifold mikrokanal bat (mMMC) garatu zuten EMMC zuzenean txiparen gainean integratuz. Ezkutuko kanalak txiparen eremu aktiboen azpian eraikitzen dira, eta hozgarria zuzenean isurtzen da bero iturrien azpian. mMMC sortzeko, lehenik, kanaletarako zirrikitu estuak grabatzen dira erdieroale batez estalitako siliziozko substratu batean βgallio nitruroa (GaN); ondoren, gas isotropo batekin grabatzea erabiltzen da silizioan dauden hutsuneak behar den kanal-zabalerara zabaltzeko; Horren ostean, kanalen gaineko GaN geruzaren zuloak kobrez ixten dira. Txipa GaN geruza batean fabrika daiteke. Prozesu honek ez du kolektorearen eta gailuaren arteko konexio-sistemarik behar.
Ikertzaileek korronte alternoa korronte zuzen bihurtzen duen potentzia-modulu elektroniko bat ezarri dute. Haren laguntzarekin, 1,7 kW/cm2 baino gehiagoko bero-fluxuak hoztu daitezke 0,57 W/cm2-ko ponpaketa-potentzia soilik erabiliz. Gainera, sistemak hoztu gabeko antzeko gailu batek baino askoz ere bihurketa-eraginkortasun handiagoa erakusten du autoberotze falta dela eta.
Hala ere, ez duzu espero behar GaN-en oinarritutako txipek hozte-sistema integratua duten berehalako agerpena; oraindik oinarrizko arazo batzuk konpondu behar dira, hala nola sistemaren egonkortasuna, tenperatura-mugak eta abar. Eta, hala ere, aurrerapauso garrantzitsua da etorkizun distiratsu eta hotzagoa lortzeko bidean.
Iturriak:
Iturria: 3dnews.ru