Термоэлектрический наноразмерный охладитель для компьютерных микросхем
05.02.2009 08:24

 

 Одним из способов поддержания микросхем в рамках рабочих температур является метод использования термоэлектрических холодильников на микросхемах, который был впервые разработан и продемонстрирован командой разработчиков, состоявшей из физиков Университета штата Аризона в Темпе (Arizona State University in Tempe) и нескольких компаний, в том числе Intel, RTI International и Nextreme Thermal Solutions.

 Исследователи разработали встроенный в чип термоэлектрический чиллер (охладитель), который откачивает тепло от микросхемы, когда поток проходит через нее. Подобный чиллер может охладить локальный участок большой микросхемы на 15оС, что превышает теоретическую цель в 10оС, обоснованную аналитиками Университета штата Мэриленд (University of Maryland) пять лет назад.

Одной из ключевых особенностей разработки является то, что исследователи поставили своей задачей не охлаждение чипа как такового, а охлаждение самых нагретых его участков, что судя по всему является более энергосберегающей стратегией, чем попытка охлаждения всего чипа. Другой особенностью нового устройства является то, что разработчики изготовили его из слоев материала нано размерной толщины, что, как это было показано ранее, повышает эффективность.

Нано охладитель состоит из структуры термоэлектрической сверхрешетки, изготовленной из висмута, теллура, сурьмы и селена. Эта структура производит очень важную операцию перекачивания тепла с задней поверхности чипа в обычный распределитель теплового потока, расположенный на передней поверхности чипа, который, в свою очередь, конвективным путем перемещает тепловые массы, охлаждая микросхему.

 

 

Термоэлектрический нано чиллер (Фотография: stanislav matyashov/istockphoto) 

В эксперименте на некоторых участках микросхем создавали горячие точки разогревом до высокой температуры с помощью тепловых потоков мощностью 1300 Вт/см2, что много выше, чем в обычных условиях работы микропроцессора. Даже еще до того, как на термоэлектрическую сверхрешетку подавали питание, чиллер охлаждал температуру в горячей точке примерно не 6 градусов. После подачи питания на термоэлектрическую систему, температура горячей точки падала на 15 градусов Цельсия.

Источник: www.nanonewsnet.ru