A nova técnica de resfriamento de chips é 7x mais eficaz do que as abordagens padrão
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Tóquio desenvolveu uma nova solução de refrigeração que usa as fases de mudança da água para torná -la mais eficiente na remoção do calor. Scitech diariamente diz que a água absorve sete vezes a energia quando muda de fase de líquido para gás (ou seja, fervendo a água), permitindo capturar e dissipar mais calor versus o método tradicional de usar água fluida. No entanto, como o líquido de arrefecimento flui através de pequenos capilares construídos diretamente no chip, o vapor costuma ter dificuldade em fluir através desses canais estreitos. Isso geralmente o torna menos eficiente que os métodos tradicionais.
Os pesquisadores resolveram esse problema usando canais microfluídicos 3D com uma estrutura capilar e uma camada de distribuição múltipla. Eles descobriram que a forma dos microcanais e como o refrigerante é distribuído por todo o sistema afeta significativamente seu desempenho térmico e hidráulico. Ao garantir o fluxo contínuo de água e vapor, a equipe alcançou um coeficiente de desempenho (COP) de 100.000-cerca de dez vezes maior do que o resfriamento de água monofásica pode alcançar.
“O gerenciamento térmico de dispositivos eletrônicos de alta potência é crucial para o desenvolvimento da tecnologia de próxima geração, e nosso design pode abrir novos caminhos para alcançar o resfriamento necessário”, disse o autor sênior Masahiro Nomura. A implantação desse sistema bifásico pode permitir soluções de resfriamento mais compactas sem a necessidade de inventar ou usar mais fluidos exóticos.
Além disso, poderia abordar os problemas térmicos que as faces de computação de alto desempenho, resultando em chips mais poderosos, exigindo menos potência de resfriamento. Essa tecnologia também pode ser usada em outras aplicações, como lasers, fotodetectores, LEDs e sistemas de radar, e ser aplicada nas indústrias automotivas e aeroespaciais. Esse sistema também tem o potencial de trabalhar passivamente, permitindo que a mudança de fases do líquido dissipe o calor através da convecção, permitindo que ele funcione sem precisar de um mecanismo de bombeamento.
À medida que nossos chips ficam menores anualmente, eles também começam a gerar mais calor concentrados em uma área tão pequena. Por esse motivo, precisamos de inovação em tecnologia de resfriamento para acompanhar o desenvolvimento de semicondutores. Já vimos algumas soluções de refrigeração ativas novas, como o Frore AirJet Mini Slim e o Ventiva Ionic Refrigeing Engine. No entanto, esse sistema bifásico pode levar a inovações na tecnologia de refrigeração passiva, dando-nos uma opção eficaz que se encaixa em locais apertados e não requer energia.
