Zapomnij o przegrzewających się procesorach, chłodząca ciecz będzie krążyła w samym czipie

Hałaśliwe wentylatory, gorące radiatory – z problememodprowadzania ciepła z układów półprzewodnikowych zmagamy siędo dzisiaj, i trudno powiedzieć, by uzyskane rozwiązania byłyidealne. To się zmieni jednak na naszych oczach: za sprawą badańfinansowanych przez amerykańską agencję projektów obronnych DARPAjuż powstają chłodzone cieczą czipy o niespotykanej dotądsprawności w odprowadzaniu ciepła.

Chłodzony cieczą od wewnątrz układ FPGA Altery

Adam Golański

6 października 2015, 12:13

Podczas tegorocznej IEEE Custom Integrated Circuits Conferenceprzedstawiono wyniki prac zespołu pod kierownictwem prof. MuhannadaBakira z Georgia Institute of Technology School of Electrical andComputer Engineering. Amerykańskim badaczom udało się zbudowaćczip FPGA (na bazie architektury firmy Altera), w którym wyciętomikrokanaliki, przez które przepływa chłodziwo w odległościraptem kilkuset mikrometrów od tranzystorów.

Testowy układ bez żadnego dodatkowego chłodzenia działał wtemperaturze poniżej 24 stopni Celsjusza. Dla porównania,analogiczny czip chłodzony powietrzem działał w temperaturze 60stopni Celsjusza. Drugi z badaczy, profesor Sudhakar Yalamachiliokreślił rozwiązanie jako „realną platformę elektroniczną”.Zdaniem naukowców, sprawne wbudowanie mikrochłodzenia ciecząbezpośrednio w krzem będzie przełomową technologią dla nowychgeneracji elektroniki.

Oczywiście chłodzenie takie nie musi się ograniczać tylko doukładów FPGA, tak samo można przekształcić „zwykłe” CPU iGPU, otwierając drogę do jeszcze bardziej zwartych w swojej budowieurządzeń, ale przede wszystkim, do pionowego zestawiania czipówbezpośrednio nad sobą. Gęste upakowanie wydajnie chłodzonychprocesorów to zaś obietnica superkomputerów mieszczących się nabiurku.

W tej kwestii gęstej zabudowy prof. Bakir prowadzi jeszcze jedenprojekt, związany z wykorzystaniem miedzianych ścieżekprzechodzących przez krzemowe kolumny w ramach struktury chłodzącej.Doprowadzić by to miało do powiązania systemu chłodzenia zmagistralą interconnect, pozwalając zbliżyć elementy procesora dosiebie, a przez to skrócić magistralę, zmniejszając zużycieprzez nią energii i zwiększając jej przepustowość.

Adam Golański