Ионный ветер охладит мощные процессоры

Сотрудники университета Пардью в штате Индиана продемонстрировали экспериментальную систему, охлаждающую микросхемы с помощью ионизированных атомов воздуха, сообщает сайт cybersecurity.ru.

Применение этого метода в сочетании с использованием традиционных вентиляторов дает возможность на 250% увеличить интенсивность отвода тепла от микропроцессоров. Со временем подобные системы перекочуют с компьютеров на более миниатюрные устройства – например, в мобильные телефоны, полагают изобретатели.

Идея ионного охладителя довольно проста. Атомы газа можно ионизировать с помощью достаточно сильного неоднородного электростатического поля. Именно так работают бытовые ионизаторы, освежающие воздух в жилых помещениях. Новый прибор, разработанный профессором механических технологий Суреш Гаримелла и его коллегами из университета Пардью, действует по тому же принципу. Он содержит анод, на который подается положительное напряжени, и несколько отрицательных электродов - катодов. Анод выполнен в виде тонкой струны, а катоды заканчиваются остриями. Поскольку электрическое поле катодов отталкивает электроны, те стекают с их поверхности, быстро разгоняются и движутся к аноду, По пути они сталкиваются с нейтральными атомами воздуха, выбивают из них электроны и превращают в положительные ионы. Заряженные атомы притягиваются к катодам и мируют в их направлении, образуя ионные потоки.

Когда изобретатели поместили это устройство над поверхностью нагреваемой кремниевой пластинки, имитирующей компьютерный микрочип, то оказалось, что ионный ветер вполне способен обеспечить ее охлаждение. Ионные струи способны двигаться даже совсем рядом с поверхностью чипа, где незаряженные воздушные потоки тормозятся. Это движение само по себе не слишком значительно, однако его можно усилить, если одновременно с генератором ионного ветра запустить и обычный вентилятор. Сфотографировав пластинку в инфракрасных лучах, ученые выяснили, что ионный охладитель в комбинации с вентилятором снизил температуру ее поверхности с 60 до 35 градусов Цельсия. Когда вентилятор работал в одиночестве, модель чипа грелась гораздо сильнее.

К массовому производству новый прибор пока не готов: разработчикам еще предстоит уменьшить его размеры и увеличить прочность. Они рассчитывают этого добиться максимум за три года.