پیشرفتی شگرف در خنک سازی تراشه‌ها با استفاده از مایعات

[Jack Daniel'ѕ]

در کنار پیشرفت روز افزون الکترونیک، موانع جدی بر سر راه ساخت تراشه‌های قدرتمند وجود دارند که یکی از آن‌ها عامل اجتناب ناپذیر «حرارت» است. هرچه که تراشه‌ها قدرتمند‌تر و ترانزیستورهای بیشتری استفاده می‌شود، حرارت نیز افزایش می‌یابد. اکنون دانشمندان راهکاری را ابداع کرده‌اند که مایعات تنها با فاصله چند میکرون از سطح ترانزیستور‌ها به گردش در می‌آیند و به نظر می‌رسد که آینده ازآن چنین فناوری‌هایی باشد.


با گنجاندن ترانزیستورهای بیشتری در تراشه‌ها به منظور دست یابی به قدرت بیشتر، به نظر می‌رسد که دیگر فن‌ها و حرارت گیرهای معمولی پاسخ گو نباشند، اینجا است که خنک سازی با مایعات مورد توجه قرار گرفته و بسیاری از کاربران حرفه‌ای فقط از خنک کننده مایع و یا مبتنی بر آب استفاده می‌کنند. خنک نگه داشتن تراشه‌ها افزون بر افزایش پایداری، راه را به سوی دست یابی به پتانسیل بیشتری برای اورکلاکینگ هموار می‌کند، در همین حال پیشرفت فناوری‌های خنک سازی به سازندگان تراشه‌ها امکان استفاده از تعداد بیشتری ترانزیستور و ساخت تراشه‌های قدرتمندتری را می‌بخشد. 
پژوهشگرانی از مؤسسه فناوری جورجیا با استفاده از دستگاه‌های FPGA شرکت Altera و لیتوگرافی رایج 28 نانومتری، تراشه‌ای با راهکار خنک سازی یکپارچه‌ طراحی کرده‌اند که تا 60 درصد خنک‌تر از نمونه معمولی آن با بکارگیری خنک کننده بادی (ایر) است. در این روش آب یا مایع خنک سازی مورد استفاده، با فاصله بسیار ناچیزی و در حد میکرون با سطح ترانزیستور‌ها در تماس است، همین مسئله به جذب بسیار بهتر حرارت می‌انجامد. 
با بکارگیری این فناوری، دمای یک نمونه تراشه سفارشی ساخت Altera با کاهشی 36 درجه‌ای به زیر 24 درجه رسیده است. در این آزمایش دمای آب 20 درجه سانتیگراد بوده و  با سرعت 147 میلی لیتر بر ثانیه به گردش در آمده است. چنین کاهش دمای چشمگیری با روش‌های معمول خنک سازی با مایعات قابل دست یابی نیست. 
در حالی که این فناوری برای خوره‌های سخت افزار و اورکلاکینگ خارق العاده به نظر می‌رسد، اما متاسفانه هم اکنون تنها در اختیار سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته‌ی دفاعی ایالات متحده (DARPA) است و آینده آن مشخص نیست. مشارکت DARPA در توسعه چنین فناوری‌هایی مشخص نیست اما احتمال می‌رود که در تسلیحات و تجهیزات نظامی پیشرفته به کار گرفته شود.