Las altas temperaturas que alcanzan los procesadores es uno de los principales problemas a los que se enfrentan los fabricantes a la hora de mejorar el rendimiento de un dispositivo. Mantenerlos a raya a menudo significa limitar su potencia o implementar todo tipo de sistemas de refrigeración para los componentes. Unos investigadores suizos tienen una nueva idea, implementar refrigeración líquida directamente en el chip.
La investigación, publicada en Nature, demuestra cómo es posible refrigerar un procesador utilizando un sistema líquido de agua (o líquidos similares). Algo que podría dar un impulso importante en cuanto a rendimiento se refiere ya que se mantendría un procesador más tiempo a bajas temperaturas incluso trabajando al 100% de su potencia.
El procesador con agua en su interior
Los métodos para dispar el calor de un chip a día de hoy son de lo más variados. De hecho la idea de tener el chip en contacto con un liquido conductor de calor no es nueva. Previamente se han intentado métodos similares, aunque generalmente el accionar la bomba que mueve el líquido requiere más energía de la que se extrae. Esto, lógicamente, hace que no sea eficiente este tipo de métodos.
Ejemplo esquemático de cómo funciona el chip con refrigeración creado por los investigadores.
En la nueva investigación sus artífices han creado un sistema que integra directamente el líquido en el chip. Los canales de líquido pasan por algunas de las áreas más que más se calientan en el chip, todo ello a niveles microscópicos. Para esto diseñaron un chip con nitruro de galio (que maneja mejor la corriente que el silicio) sobre una oblea de silicio que actúa como soporte. En esta oblea de silicio es donde colocaron también los canales por los que circula el líquido.
El líquido entra por uno de los lados del chip y circula por los canales diseñados para ello. Durante este "viaje" se va calentando gracias a que absorbe la energía disipada en forma de calor por parte de los elementos sólidos del chip. Finalmente sale por otros canales en forma de líquido caliente que posteriormente se enfría lejos del chip. Un sistema de refrigeración líquida "de toda la vida" aunque miniaturizado a niveles extremos.
Los investigadores dicen haber configurado el chip para que las partes más calientes del área con nitruro de galio yuxtapongan directamente a los canales por los que circula el líquido, lo que aumenta la eficiencia de la extracción de calor. Prometen poder disipar flujos de calor de hasta 1.700 W por centímetro cuadrado manteniendo la temperatura del chip a 60 ° C.
Tamaño del chip en comparación con una moneda.
Sin embargo, de momento se trata sólo de una investigación. Faltará mucho hasta que lo veamos puesto en práctica por grandes fabricantes de chips, si es que sigue adelante. Mientras tanto, nos conformaremos con los métodos actuales. No obstante puede ser una excelente solución a medida que los procesadores son cada vez más pequeños y realizan cálculos más potentes. La miniaturización es uno de los retos para los fabricantes de chips de los que más se habla, aunque la refrigeración no hay que dejarla de lado.
Vía | Ars Techninca
Más información | Nature
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