Entegre Mikroçip Soğutma Teknolojisi
Veri merkezleri, süper bilgisayarlar veya dizüstü bilgisayarlar olsun: Çipler ve diğer yarı iletken bileşenler tarafından üretilen büyük miktardaki ısı, modern elektronik ürünlerin en büyük sorunlarından biridir. Bir yandan bileşenlerin performansını ve yapısal yoğunluğunu sınırlandırır. Öte yandan, soğutma işleminin kendisi de çok fazla enerji tüketir ve bu enerji, soğutma fanları veya sıvı soğutma pompaları için kullanılır.
Bu sorunu çözmek için bilim adamları, çipten soğutucuya ısı transferinin verimliliğini artırmanın yollarını araştırıyorlar. Örneğin soğutma sistemi ile çip arasındaki temas yüzeyi olarak daha iyi ısı iletkenliğine sahip bir metal kullanılıyor. Ancak geçmişte tüm yöntemlerin verimliliği çok yüksek değildi ve ısı dağıtma verimliliğinin artmasıyla birlikte, ısı dağıtma sisteminin karmaşıklığı ve üretim maliyeti de katlanarak artıyor.
Artık İsviçreli araştırmacılar nihayet harici soğutmaya ihtiyaç duymayan bir çip icat etmenin daha iyi bir yolunu buldular. Yarı iletkene entegre edilen mikro tüpler, soğutma sıvısını doğrudan transistörün etrafına getirecek, bu da yalnızca çipin ısı dağıtma etkisini büyük ölçüde artırmakla kalmayacak, aynı zamanda enerji tasarrufu sağlayacak ve gelecekteki elektronik ürünleri daha çevre dostu hale getirecek. Bu entegre soğutmanın üretimi önceki prosese göre daha ucuzdur.
Bu çözümün prensibi, çipin dışından soğutmak yerine çipin doğrudan içeriden soğutulmasıdır. Soğutucu, yarı iletken malzemeye entegre edilmiş mikro tüpler boyunca alttan akar; bu, bir ısı kaynağı olarak transistörün ürettiği ısının doğrudan dağıtılacağı anlamına gelir. Mikrokanal, çipteki transistörlerle doğrudan temas halinde olduğundan, ısı kaynağı ile soğutma kanalı arasında daha iyi bir bağlantı kurulur. Soğutma kanalının üç boyutlu kolları aynı zamanda soğutma sıvısının dağıtımına da katkıda bulunur ve soğutma sıvısı dolaşımı için gereken basıncı azaltır.
Soğutma sisteminin ön testi, santimetre kare başına 1,7 kW'tan fazla ısıyı ve santimetre kare başına yalnızca 0,57 watt pompa gücünü dağıtabildiğini gösteriyor. Bu, harici aşındırma soğutma kanalları için gereken güçten önemli ölçüde daha azdır. Araştırmacılar, "Gözlemlenen soğutma kapasitesi santimetre kare başına bir kilowatt'ı aşıyor, bu da harici ısı dağıtımına göre verimlilikte 50 kat artışa eşdeğerdir" dedi.
Entegre mikroçip soğutmanın başka bir avantajı daha vardır: Dışarıdan eklenen soğutma ünitesinden daha ucuzdur. Soğutma mikro kanalı ve çip devreleri üretimde doğrudan yarı iletkenlere uygulanabildiğinden üretim maliyeti daha düşüktür. Bu içten soğutmalı mikroçip, geleceğin elektronik ürünlerini daha kompakt ve enerji tasarruflu hale getirecek.
