Новые достижения IBM в сфере охлаждения процессоров

На конференции IEEE Semi-Therm Conference 2007, инженеры компании IBM обнародовали детали новой технологии, призванной значительно увеличить возможности охлаждения компьютерных чипов и микропроцессоров.

Метод, разработанный командой ученых исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе совместно с Momentive Performance Materials (в прошлом, GE Advanced Materials), позволил преодолеть барьер в охлаждении чипов за счет технологии, улучшающей правильное распределение термопасты между чипом и кулером.

Современные чипы с каждым годом становятся все меньше и меньше, однако тепла выделяют все больше и больше. Всем известно, что для отвода излишков тепла кулеры крепятся к микропроцессору с помощью специального состава, так называемой термопасты. Ее применение необходимо для того, соединить две системы – охлаждаемый чип и устройство охлаждения – воедино, однако в то же время является серьезным барьером в плане отвода тепла от чипа, так как обладает низкой теплопроводимостью.

Чтобы улучшить теплопроводящие свойства пасты, специалисты цюрихской лаборатории обогатили его микрометровыми металлическими и керамическими частицами. Эти частицы формируют кластеры, из которых образуются так называемые теплоэвакуационные мосты (heat-evacuation bridges) между чипом и охлаждающим устройством. Тем самым компенсируются тепловыводящие недостатки пасты. Однако, даже сильнонасыщенные частицами составы оказываются не очень эффективными, потребляя до 40% всей температуры, вырабатываемой процессором – вместо того, чтобы дать возможность кулеру избавить чип от этого тепла.

Исследователи из IBM поведали нам о причинах этого и представили новый метод решения этой проблемы. Наблюдая за тем, как клей растекается по чипу во время присоединения кулера, ученые заметили, что из термопасты формируется высоконасыщенный частицами крест, который в свою очередь не дает составу заполнить непокрытую поверхность чипа. Причина этого в том, что потоки термопасты следуют по пути наименьшего сопротивления и в итоге оказываются там, где оказываются. Так как процесс сжатия продолжается, что частицы начинают накапливаться, формируя то, что ученые забавно называют волшебным крестом. Чтобы преодолеть эту проблему, инженеры спроектировали специальный структурно похожий на дерево слой с расположенными на нем различной величины микрометровыми каналами. Эта структура функционирует, как ирригационная система для термопасты точно в тех местах, где по наблюдениям ученых заметна повышенная концентрация частиц. Данная разработка позволяет частицам распространяться более однородно и уменьшает толщину получающегося слоя пасты в три раза. По наблюдениям ученых, это увеличивает тепловую проводимость пасты в более чем три раза, что дает возможность кулеру (или другой охлаждающей системе) удалять значительно больше тепла.

Для дальнейшей оптимизации технологии и тестировании ее в реальных охлаждающих системах, команда разработчиков IBM сотрудничает с производителем тепловой пасты Momentive Performance Materials. Ведутся переговоры и с другими участниками рынка по поводу наиболее быстрого и дешевого внедрения технологии в уже выпускаемую продукцию.

Источник - www.ferra.ru

Новости партнеров: