Imec научит хорошо и недорого охлаждать самые горячие процессоры

1

Бельгийский исследовательский центр Imec продемонстрировал жидкостную систему охлаждения с удивительно высоким коэффициентом эффективности и при этом достаточно недорогую. В теории подобную систему охлаждения может сделать каждый владелец 3D-принтера. Образец процессорного охладителя, о котором ниже пойдёт речь, специалисты Imec распечатали на 3D-принтере методом стереолитографии, когда вместо порошка для спекания лазером используются растворённые в жидкости полимеры.

По мнению Imec, современные термоинтерфейсы имеют массу ограничений и недостатков, что не позволяет эффективно и, главное, недорого отводить тепло от производительных процессоров и других сложных полупроводниковых приборов. Например, материалы для сопряжения теплораспределительной крышечки процессора и подошвы радиатора (в общем случае — это термопаста) имеют фиксированное тепловое сопротивление, и сами по себе увеличивают рабочую температуру процессора на 20–50 °C.

Прямое охлаждение теплораспределительной крышки или даже непосредственно кристалла тоже имеет свои недостатки. Современные реализации систем жидкостного охлаждения с прямым контактом, когда жидкость течёт вдоль охлаждаемой поверхности, неизбежно ведут к разнице температур на разных участках. Избежать этого можно только прямой «бомбардировкой» охлаждаемой поверхности одновременно по всей площади. В Imec предложили недорогой по реализации и действенный способ изготовить подобную охлаждающую систему на 3D-принтере из доступных материалов.

Imec научит хорошо и недорого охлаждать самые горячие процессоры

Принцип предложенной разработчиками Imec жидкостной системы охлаждения понятен по иллюстрации выше. Основание водоблока имеет систему впрыскивающих отверстий, окружённых несколькими отводящими хладагент отверстиями. Нагретая вода задерживается в камере охлаждения не дольше, чем впрыскивается охлаждённая. Система работает с достаточно низким давлением 0,3 бар и прокачивает хладагент со скоростью 1 литр в минуту. С подобной производительностью системы температура чипа выросла менее чем на 15 °C с рассеиванием теплового потока 100 Вт/см2. Данный результат признан разработчиками как впечатляющий по своей эффективности. С чем, собственно, не поспоришь. Осталось дождаться реакции компаний, специализирующихся на системах жидкостного охлаждения или брать дело в свои руки, благо 3D-принтеры сегодня это уже не роскошь, а средство для самореализации.