PEUGEOT_062022 PEUGEOT_062022 PEUGEOT_062022

Upravený kremík umožní, aby boli procesory menšie a výkonnejšie

0

Vedci demonštrovali nový materiál na použitie v pokročilých procesoroch, ktorý dokáže viesť teplo o 150 % efektívnejšie. Píše sa o tom v článku publikovanom Národným laboratóriom Lawrencea Berkeleyho. Hromadenie tepla v procesoroch je veľký problém pre výkon a kremík pôsobí ako prirodzený tepelný izolátor, ktorý bráni chladeniu. Očakáva sa, že vďaka novej technológii ultratenkých kremíkových nanodrôtov budú čipy menšie, rýchlejšie a chladnejšie iba relatívne jednoduchou zmenou.

Kľúčovou zmenou, ktorá bola testovaná, je použitie izotopovo čistého kremíka-28 (Si-28). Kremík je lacný a hojne sa vyskytujúci, ale je zlým vodičom tepla, čo je problém v malých mikročipoch s desiatkami miliárd tranzistorov taktovaných na gigahertzovej frekvencii. Prírodný kremík sa skladá z troch izotopov: kremík-28, kremík-29 a kremík-30. Kremík-28 je prirodzene najrozšírenejší, tvorí asi 92 % prírodného kremíka. Navyše je už dlho známe, že Si-28 je najlepším vodičom tepla.

Ak je Si-28 vyčistený, môže viesť teplo asi o 10 % lepšie ako prírodný kremík. Vedci sa preto rozhodli použiť purifikovaný Si-28 na vytvorenie ultratenkých nanodrôtov. Spočiatku tím potvrdil, že Si-28 bol len o 10 % lepší z hľadiska tepelnej vodivosti ako prírodný kremík. No keď vytvorili 90 nm nanovlákna Si-28 (asi tisíckrát tenšie ako ľudský vlas), tepelná vodivosť sa zlepšila o 150 %. Bolo to prekvapujúce, pretože sa očakával len o 10 – 20 % lepší výkon.

Výskumy odhalili dva hlavné dôvody vynikajúcej tepelnej vodivosti nanovlákien Si-28. Elektrónová mikroskopia ukázala, že nanodrôty Si-28 mali dokonalejšiu sklenú povrchovú úpravu, takže netrpeli nevýhodami fonónovej zámeny/úniku ako pri tepelnom prenose prirodzeným kremíkovým nanovláknom. Po druhé, na týchto nanodrôtoch sa vytvorila prirodzená vrstva SiO2, ktorá udržuje fonóny prenášajúce teplo na dráhe. Stručne povedané, dva predtým pozorované mechanizmy blokovania fonónov boli vďaka novému materiálu výrazne znížené.

Zdroj: tomshardware.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať