IBM будет охлаждать микросхемы водой

В микросхемах персональных компьютеров следующего поколения для охлаждения может использоваться сеть тончайших водяных трубочек, сообщили разработчики из IBM.

Инженеры продемонстрировали прототип устройства, пронизанного тысячами охлаждающих артерий, толщиной с человеческий волос.

Они полагают, что это поможет решить проблему охлаждения микросхем, которые все сильнее греются по мере уменьшения их размеров и более плотного расположения компонентов.

Новая технология была продемонстрирована на трехмерных чипах IBM, в которых микросхемы расположены одна поверх другой.

Расположение чипов вертикально (а не рядом друг с другом) сокращает путь передачи данных, увеличивает скорость и экономит место.

"Когда мы начали укладывать чипы один на другой, мы обнаружили, что обычные охлаждающие устройства, прикрепленные к задней части чипа, не работают", - пояснил Томас Бруншвилер из лаборатории IBM в Цюрихе.

"Чтобы повысить быстродействие путем вертикального укладывания трехмерных чипов, нужно предусмотреть систему послойного охлаждения", - добавил он.

Охлаждение

Нагревание - одна из главных проблем, мешающих уменьшению размеров чипов и повышению их быстродействия.

По мере того, как чипы оснащаются все большим числом компонентов (например, Intel недавно выпустил процессор с двумя миллиардами транзисторов), проблема усугубляется еще больше.

Именно поэтому ученые во всем мире ищут способ эффективного охлаждения чипов.

В 2007 году американские исследователи создали для этой цели миниатюрные ветряные двигатели, создающие "ветер" из потоков ионов.

Однако проблема охлаждения стала наиболее остро при многоэтажном укладывании чипов, которое IBM, как и многие другие представители отрасли, считает "одним из наиболее многообещающих подходов" к созданию новых процессоров.

Каждый такой "сэндвич из чипов" в 4 квадратных сантиметра имеет толщину всего в 1 мм, но выделяет почти 1 киловатт тепловой энергии - в 10 раз больше, чем небольшая электрическая плитка.

С трехмерными чипами обычные методы охлаждения, такие как вентиляторы и термопоглотители, не работают, поскольку нужно отводить теплоту, скапливающуюся между слоями чипов.

Чтобы решить эту задачу, исследователи прокачивают воду по трубкам диаметром всего в 50 микрон, которые проходят между слоями.

Вода охлаждает гораздо лучше, чем воздух, и даже, когда по этим трубкам пропускается крайне малое количество воды, результаты впечатляют.

Через 5 лет?

Идея охлаждать компьютеры при помощи жидкости не нова. Вода использовалась для охлаждения самых первых ЭВМ.

Более совершенные компьютеры некоторое время имели водяное охлаждение, а исследователи и фирмы давно предлагали использовать жидкости для охлаждения непосредственно чипов.

В 2003 году представители возникшей на базе Стэнфордского университета компании Cooligy продемонстрировали разработанную ими технологию активного микроканального охлаждения (AMC), позволяющую обеспечить циркуляцию жидкости по сотням мельчайших каналов на поверхности чипа.

Эта технология использовалась в некоторых версиях выпущенного в 2004 году компьютера Power Mac G5 фирмы Apple.

Представители IBM утверждают, что их технология охлаждения чипов водой может быть внедрена в жизнь в ближайшие пять лет.