IBM jäähdyttää siruja vedellä
6
Kun mikropiirien nopeus kasvaa, ne tuottavat yhä enemmän lämpöä. Tällä hetkellä tehokkaimmat piirit tuottavat lämpöä sata wattia neliösenttiä kohti ja lähitulevaisuudessa lämpöä kehittyy saman verran kuin auringon pinnalla, mikäli siruja ei jäähdytetä.
Piirejä on tietysti jäähdytetty jo kauan. Menetelmät ovat tosin olleet aika alkeellisia ja "ilmastointi" tuulettimella on edelleen käytetyin enetelmä. Ongelmana on se, että jo nyt tuuletus kuluttaa tehoa usein yhtä paljon kuin itse jäähdytettävä järjestelmä.
IBM on nyt kehittänyt aivan uudenlaisia, tehokkaampia menetelmiä sirujen viilentämiseen. Yhtenä keinona on esitetty MEMS-pohjaista vesijäähdytystä, jossa piirin päälle istutetaan 50 tuhannen mikroskooppisen suihkun suljettu järjestelmä. Se suihkuttaa vettä piirin takapinnalle ja imee veden välittömästi pois.
Menetelmä on ilmeisen tehokas. IBM:n laboratoriossa on mitattu, että vesisuihkun jäähdytysteho on jopa 370 wattia neliösentillä. Näin suihkuttaminen on kuusi kertaa tehokkaampaa kuin perinteinen tuuletus, jossa päästään noin 75 watin jäähdytystehoon neliösentillä.
IBM:n kehittämä toinen uusi jäähdytysmenetelmä on sekin hyvin mielenkiintoinen. Yhtiön tutkijat ovat kehittäneet verkkomaisen päällysteen (kuvassa), jonka avulla lämpöä saadaan johdettua sirulta jäähdytyslevylle. IBM kutsuu tekniikkaa nimellä "high thermal conductivity interface".
Tähän asti lämpö on johdettu sirulta hyvin haitallisen pastan kautta, mutta pastan painaminen sirulle ei johda kovinkaan tehokkaaseen lämmön haihtumiseen. Uudessa menetelmässä päällysteen mallia on haettu luonnosta ja vastaava rakenne löytyy esimerkiksi ihmisen verenkierrosta. Pasta voidaan painaa sirun päälle selvästi pienemmällä voimalla kuin nykyisin ja IBM:n mukaan lämpö haihtuu puumaisen rakenteen kautta noin 10-kertaisella teholla nykyrakenteisiin verrattuna. (Prosessori)
