Nowy materiał pozwoli na zwiększenie wydajności procesorów

Odkrycie naukowców może poprawić chłodzenie procesorów. Materiał wykonany z nanodrucików czystego krzemu ma znacznie lepszą przewodność cieplną.

news

Arkadiusz Strzała20 maja 2022

Fot. powyżej: Unsplash / Laura Ockel

W SKRÓCIE:

nanodruciki wykonane z krzemu jednorodnego izotopowo mogą usprawnić chłodzenie procesorów.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley odkryli sposób na poprawę przewodnictwa cieplnego krzemu. Siatka z nanodrucików (1000 razy cieńszych od ludzkiego włosa) czystego krzemu dzięki pewnymi zjawiskom może pozwolić na lepsze chłodzenie procesorów, dalszą ich miniaturyzację i zwiększenie mocy obliczeniowej.

Aby zrozumieć, na czym polega innowacja, warto sobie uzmysłowić, że obecne procesory nie są produkowane z jednorodnego krzemu. Około 92% ich masy to izotop krzem-28, pozostała część składa się z krzemu-29 i krzemu-30.

Sam materiał nanodrucikowy, który stworzyli naukowcy, wykonany z krzemu o standardowym składzie (czyli z trzech izotopów) nie przynosi oczekiwanego rezultatu, gdyż fonony przechodząc przez izotopy o innej liczbie masowej ulegają spowolnieniu lub rozproszeniu. Jeśli jednak nanodruciki zostaną wykonane w całości z krzemu-28, przewodność cieplna poprawia się o 150%.

Odkrycie, że dwa oddzielne mechanizmy blokowania fononów – powierzchnia materiału i izotopy, które wcześniej uważano za niezależne od siebie – teraz działają synergistycznie z korzyścią dla nas przy przewodzeniu ciepła, jest bardzo zaskakujące, ale też bardzo satysfakcjonujące. – mówi Junqiao Wu, kierownik badań

Zespół badawczy nadal pracuje nad swoim odkryciem – pozostaje jeszcze kwestia kosztów tej technologii. Wcześniej podejmowano już próby produkcji procesorów jednorodnych izotopowo, ale skończyły się one niepowodzeniem – zysk przewodności cieplnej był zbyt niski, by uzasadnić większy koszt produkcji.

Nowy materiał złożony z nanodrucików krzemu-28 może jednak to zmienić, bo daje znacznie większy skok parametrów. Być może wystarczający, by wprowadzenie tej technologii na rynek komercyjny było opłacalne.

Fonony

Odmiana drgań wibracyjnych struktury krystalicznej w mechanice kwantowej. Inaczej można je nazwać drganiami cieplnymi lub bardziej profesjonalnie – kwazicząstką stanowiącą kwant energii drgań. Nazwa nawiązuje do pojęć dźwiękowych, ponieważ prędkość propagacji fononu to zarazem prędkość rozchodzenia się dźwięku w strukturze. Pojęcie to wyjaśnia wiele zjawisk związanych z przewodnością cieplną ciał stałych.

Może Cię zainteresować:

POWIĄZANE TEMATY: komputery nauka nowe technologie ciekawostki chłodzenie wynalazki CPU / procesory

Arkadiusz Strzała

Swoją przygodę z pisaniem zaczynał od własnego bloga i jednego z wczesnych forum (stworzonego jeszcze w technologii WAP). Z wykształcenia jest elektrotechnikiem, posiada zamiłowanie do technologii, konstruowania różnych rzeczy i rzecz jasna – grania w gry komputerowe. Obecnie na GOL-u jest newsmanem i autorem publicystyki, a współpracę z serwisem rozpoczął w kwietniu 2020 roku. Specjalizuje się w tekstach o energetyce i kosmosie. Nie stroni jednak od tematów luźniejszych lub z innych dziedzin. Uwielbia oglądać filmy science fiction i motoryzacyjne vlogi na YouTube. Gry uruchamia głównie na komputerze PC, aczkolwiek posiada krótki staż konsolowy. Preferuje strategie czasu rzeczywistego, FPS-y i wszelkie symulatory.

Jak anulować zakup na Allegro? Warto się z tym pospieszyć

Switch 2 ma lepsze GPU od Xboxa oraz porównywalne CPU do PlayStation. Deweloperzy zachwalają nową konsolę Nintendo

Gracz pobrał 30 GB tekstur HD do Far Cry 5, które pokazały jak Ubisoft poszedł na skróty przy tworzeniu świata gry

Windows 11 w końcu wyprzedził Windows 10. Jest teraz najpopularniejszym systemem na desktopach

Smutne opisy, złamane serca oraz rozmowy za pomocą emotikonek. Gadu-Gadu jeszcze żyje i znów próbuje podbić świat