Tecnologia e Ciência

Cientistas desenvolvem chip com resfriamento líquido interno

Pesquisadores suíços deram um passo importante no desenvolvimento de processadores com resfriamento líquido interno, o que pode auxiliar na eliminação de gargalos tecnológicos decorrentes do calor gerado por tais componentes. Utilizando uma espessa camada adesiva de dupla face de silício em dispositivos de nitreto de gálio, eles conseguiram torná-la parte dos circuitos em vez de simplesmente integrá-la para aumentar a compatibilidade mercadológica.

O processo para chegar a esse resultado, entretanto, não foi simples e exigiu uma análise detalhada de formas geométricas aplicáveis. Normalmente, chips que se valem desse método de resfriamento são construídos a partir de um sistema repleto de canais por onde passa a água. Responsável por bombeá-la, ele é acoplado ao equipamento propriamente dito. 

Mesmo auxiliando na dissipação do calor, isso prejudica a eficiência energética, já que demanda um consumo maior para o bombeamento da substância e, claro, o funcionamento pleno do conjunto. A novidade, por outro lado, soluciona esse problema.

Novo sistema pode auxiliar na eliminação de gargalos tecnológicos.Fonte:  Reprodução 

Para que as partes mais quentes da porção de nitreto de gálio fossem colocadas próximo a pelo menos um dos canais e atendesse requisitos de variação de largura e espaçamento, os cientistas testaram diversas possibilidades e, na melhor delas, a citada acima, fluxos de calor de calor de até 1.700 watts por centímetro quadrado foram suportados, enquanto o aumento de temperatura do chip foi limitado a 60 °C.

Aprimoramento mais que bem-vindo (se possível)

Após cortarem os canais na fita de silício com um laser e colarem o chip sobre ela, os responsáveis pelo estudo bombearam a água para o adesivo e, dada a sua proximidade com o componente, se livraram da transferência posterior do líquido para o equipamento e sua retirada. 

Por fim, empacotaram tudo em uma placa eletrônica padrão, que dispensa a conexão com válvulas tradicionalmente utilizada para alimentar o sistema exclusivo de resfriamento. Em suma, o dispositivo poderia extrair 176 watts enquanto exigiria um fluxo de água de menos de 1 milímetro por segundo.

Ampliar a aplicação do projeto, infelizmente, requer mais tempo, já que algo simples foi escolhido para os testes. Quanto maior a complexidade, maiores são os desafios dos ajustes, além do fato de que a estabilidade em longo prazo ainda é uma incógnita. 

De qualquer modo, segundo os autores, considerando que cerca de 30% da energia consumida e que, anualmente, cerca de 100 bilhões de litros de água são direcionados ao resfriamento de data centers, com o aprimoramento sugerido, os valores poderiam ser reduzidos a 1% do montante atual – e isso é algo que desperta muita atenção.

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