Новая технология охлаждения чипов в 7 раз эффективнее стандартных решений

Исследователи из Токийского университета представили инновационное решение для охлаждения, основанное на фазовых переходах воды, что делает этот процесс более эффективным для отвода тепла.

По информации SciTech Daily, вода способна поглощать в семь раз больше энергии при переходе из жидкого состояния в газообразное (например, при кипении), что позволяет ей более эффективно рассеивать тепло по сравнению с традиционными методами, использующими проточную воду.

Однако, когда охлаждающая жидкость проходит через крошечные капилляры, встроенные в чип, пар часто сталкивается с трудностями в прохождении через эти узкие каналы, что снижает эффективность системы по сравнению с традиционными методами. Исследователи решили эту проблему, применив 3D-микрофлюидные каналы с капиллярной структурой и распределительным слоем коллектора.

Команда обнаружила, что форма микроканалов и распределение охлаждающей жидкости в системе значительно влияют на её тепловые и гидравлические характеристики. Обеспечив непрерывный поток воды и пара, они достигли коэффициента полезного действия (КПД) 100 000 — что примерно в десять раз превышает эффективность однофазного водяного охлаждения.

Старший автор исследования, Масахиро Номура, отметил:

«Контроль температуры мощных электронных устройств является критически важным для разработки технологий следующего поколения, и наша разработка может открыть новые горизонты для достижения необходимого охлаждения».

Внедрение этой двухфазной системы может привести к созданию более компактных решений для охлаждения без необходимости использования экзотических жидкостей. Кроме того, она может решить тепловые проблемы, с которыми сталкиваются высокопроизводительные вычисления, что позволит создавать более мощные чипы с меньшими требованиями к охлаждению. Эта технология также может быть применена в других областях, таких как лазеры, фотодетекторы, светодиоды и радиолокационные системы, а также в автомобильной и аэрокосмической промышленности.

Система имеет потенциал для пассивной работы, позволяя жидкостям с изменяющимися фазами рассеивать тепло через конвекцию, что позволяет функционировать без насосного механизма. Поскольку чипы становятся все меньшими, они начинают генерировать больше тепла на ограниченной площади, что создает необходимость в инновациях в области охлаждения для соответствия развитию полупроводников.

Безвентиляторное решение охлаждения от Frore обеспечивает 50% прирост производительности для Samsung Galaxy Book4 Edge

Недавно были представлены несколько новых решений активного охлаждения, таких как Frore AirJet Mini Slim и Ventiva Ionic Cooling Engine. Однако эта двухфазная система может стать прорывом в технологии пассивного охлаждения, предоставляя эффективный вариант, который можно использовать в ограниченных пространствах без необходимости в источнике питания.

Разработано инновационное безвентиляторное охлаждение для ноутбуков мощностью до 40 Вт
85
30
Комментарии: 30
Ваш комментарий

Прочитав статью, я вспомнил, почему ненавидел физику в школе.

пс: мы теперь клоуны ПГ, спасибо.

Теперь еще жидкостное охлаждение будут впаривать?

Хуже. Они его прям в кристалл встраивать хотят! Чтобы вода шла не просто вокруг корпуса проца, а прямо насквозь!

фик его но рекомендованая температура 90 а там глядишь и автоматом отрубится а они ее кипятить собрались....

В горах вода кипит при гораздо более низких температурах из-за разреженного воздуха, так что в замкнутой системе вполне реально добиться кипячения при 60-70 градусах

А эти ваши микроканалы(которые ещё не просто сформировать) не будут прорезаться пузырьками кипящей жидкости? Вода не будет реагировать со стенками, превращаясь в раствор соли/ загаживая это всё отложениями? Это в электрическом поле-то? Сверх чистую воду получить это тоже не просто.И подготовить её. И чем вообще это отличается от нынешних испарительных камер и тепловых трубок? Только агентом - водой?) Из всех её достоинств - только высокая теплоёмкость.

скорее эти микро-каналы быстро засорятся, или - "сэкономил на фильтре тонкой очистке, попал на новый чип"
И непонятно вообще что за изврат с охладом, когда тех процесс приближается к 1нм, ведь уменьшение тех процесса снижает тепло выделение и энергопотребление не снижая скорости?

Площадь отвода тепла в таком случае тоже уменьшается. И нужно охлаждать эффективнее. А так же перед носом проблема производительных мощностей которую решают повышением напряжения, в результате и тепла больше. Терзают уже сомнения, что скоро вернемся к тому, что видеокарта будет как внешнее устройство с отдельным питанием.

Дистиллят в автозапчастях продают литрами, ничего сложного.

А ещё закон Мура. Одна ячейка выделяем меньше тепла, но их число удваивается каждые два года...

Производительность через техпроцесс уперлась в стену и это видно по росту энергопотребления и обрастанию все более массивными радиаторами. Не удивительно, что шагают туда, где можно хоть что-то сделать. Но и этого решения на долго не хватит, больше похоже на отчаянье.

Как же нам впаривать новинки, если прирост 0.1%? Неужели придется снижать цены? Лучше сдохнуть от жадности!

Ща бы чтобы охладить вскипятив воду. Они сами себя слушают?

вода может кипеть при разных температурах, дело в давлении. так что просто поставят помпу которая будет нагнетать/стравливать давление в систему и всё будет рабоать как надо.

тебе лучше не знать как атомные электростанции работают))

На каком по вашему температуре должен работать процессор? 90? 95? 98? Это какая там махина должна стоять в компе, чтоб градус кипячения воды стала 60 или 70 градусов? Почему вы перед тем как умничать, не думаете? Как в компе создать такие условия? Поставить там барокамеру, разжать там воздух, чтобы что? Я конечно понимаю, что речь идет о серверных процах, но вы вдумайтесь про обслуживание всего этого, все это сконструировать. Это даже не отобьется в будущем.

Башенные куллеры по такому же принципу работают, в трубках находится жидкость при низком давлении, закипает от 40 градусов.

А сейчас эксперты с пг объяснят нам, почему это невозможно.

тут уже настоящий "научный симпозиум" начался )))

Уже две докторские защитили мамкины физики,а один даже новый наркотик изобрёл.)

....достигли коэффициента полезного действия (КПД) 100 000

Гугл-перевод такой перевод

А если чип попадет на мороз?.

Не плохо бы, карты сейчас размеры как большие кирпичи.

Ну, что я могу сказать, это воистину круто👍 Если такое реализуют на практике, то отпадёт обязоловка покупать дорогие водянки и можно будет переключиться на старые добрые башни. // New Show

более эффективный теплосниматель для воданки или тепловой трубки сдеелать можно, но прям какого то прорыва в охлаждении я бы не ждал - физику не обмануть

можно сделать наверно сильно эффективно но сильно дорого на техналогиях 21 века а не 19 го. ченибудь типа лазером накачиватьп лазму заряженную и чтоб там бита ионный ветер и термоплокрда из алзмаза или чего то с анизотропной струкротой, выращенное в невисомости в космосе при мощных магнитных полях.
и там как бы эффективность систем не линейно растет. по сути нужно держать электоронику при достаточно низкой тепмпературе. если бы она могла работать при 200-400 градусах охлаждать ее было гораздо проще на воздухе.

И стоить такая видюха будет примерно как половина атомной электростанции! Ветром ионным охлаждать, а избыток в плазму превращать, через преобразователь запихивать в аккумулятор, который, в свою очередь, будет выдавать рекомендуемую напругу через встроенный наноконтроллер. Тем самым тебе не нужно будет подключать доп питание к видюхам, а за счет зацикленного охлаждения, они будут вечно холодными. Правда размер данного агрегата примерно с малолитражку! Живи с этим!

О, вот это интересненько.