IBM ha descritto nei dettagli una nuova tecnica di raffreddamento dei chip che potrebbe aumentare notevolmente l'efficacia dei futuri dissipatori di calore.
L'invenzione è un gel bioingegnerizzato che si inserisce tra il chip e il dissipatore di calore e trasferisce il calore. Il gel raddoppia l’efficacia degli attuali sistemi di dissipazione del calore e potrebbe ridurre significativamente i costi di gestione di un data center o di una server farm.
“Il raffreddamento è una sfida olistica, dal singolo transistor al data center”, ha affermato Bruno Michel, direttore del gruppo di ricerca Advanced Thermal Packaging presso il laboratorio IBM di Zurigo.
“Tecniche potenti, portate il più vicino possibile al chip proprio dove è necessario il raffreddamento, saranno cruciali per affrontare i problemi di alimentazione e raffreddamento.”
Attualmente viene utilizzato un gel tra il dissipatore di calore e il processore per condurre il calore. È necessario utilizzare il gel perché il processore si espande e si contrae al variare della temperatura operativa.
Il nuovo gel utilizza una rete appositamente progettata di canali ramificati a forma di albero sulla sua superficie per garantire che, man mano che il processore si espande, il gel rimanga uniformemente distribuito, aumentando di dieci volte il trasferimento di calore. Il progetto ha utilizzato le stesse qualità presenti nei rami degli alberi e nel sistema circolatorio umano come base per la loro progettazione.
Il riscaldamento dei trucioli è destinato a diventare un problema crescente. IBM sostiene che la potenza utilizzata per il raffreddamento dei processori si sta avvicinando alla quantità di energia necessaria per eseguire i calcoli.
Altri sistemi di raffreddamento in fase di sviluppo presso i laboratori dell’azienda includono un sistema di raffreddamento a base d’acqua che utilizza 50.000 microugelli per spruzzare l'acqua sui processori e poi aspirarla senza danneggiare il silicio.
Nei test questo sistema ha mostrato densità di potenza di raffreddamento fino a 370 Watt per centimetro quadrato e oltre sei volte oltre i limiti attuali delle tecniche di raffreddamento ad aria a circa 75 Watt per quadrato centimetro.
