250 százalékkal hatékonyabb processzorhűtés

Egy, az Intel által támogatott projekt világított rá a jelenlegi megoldásokhoz képest jóval hatékonyabb processzorhűtési módszerre. Az X-bit Labs website-ján megjelent információk szerint a Purdue Egyetem kutatói rájöttek, miként lehet javítani a hőmozgatási tényezőt, ami a hűtési szintet határozza meg. A fejlesztésnek köszönhetően ennek értéke 250 százalékkal növekedett meg a tesztkörnyezetben, ami igen szép eredmény – a többi, szintén hűtési céllal zajló, jövőben beérő fejlesztés átlagosan 40-50 százalékos eredményt tud felmutatni. Aktív hűtés, vagyis ventillátoros hőeltávolítás esetén a kísérleti eszköz jelentős mértékben javítani tudta a légmozgatásra alapuló hűtés hatékonyságát.

Egy számítógépes chiphez hasonlító másolat tetején dolgozik a próbapéldány, és tulajdonképpen nem csinál mást, mint ionokat állít elő. Az eszköz katódja az anódtól nagyjából egy centiméteres távolságra helyezkedik el; amint feszültséget indukálnak az eszközben, a negatívan töltött elektródák felől elektronok távoznak a pozitívan töltött anód felé. Ezalatt az út alatt az elektronok összeütköznek levegőmolekulákkal, és így pozitív töltési ionokat állítanak elő. Ezek az ionok aztán visszafelé áramolnak, a negatív elektródák felé – ezt a jelenséget nevezik „ionszélnek” (ionic wind). A hatás segíti a kísérleti chip felszínén zajló levegőáramlást.

Egy kis aerodinamika
Anélkül, hogy részletes áramlástani elméletekbe bonyolódnánk, nem árt tudni, hogy a hagyományos léghűtési technikák rendelkeznek egy úgynevezett huzatmentes (no-slip) effektussal. Ahogy áramlik a levegő egy objektum mellett, a felszínhez legközelebb elhelyezkedő levegőmolekulák gyakorlatilag álló helyzetben maradnak – a távolabb levő molekulák pedig a távolsággal arányosan egyre gyorsabban mozognak. Többek között ez a jelenség akadályozza meg a számítógépes hűtés ventillátoros formájának a jelenleginél hatékonyabb kialakítását. Pont onnan nem viszi el ugyanis a levegőt, ahonnan a leginkább kellene: a chip legforróbb felületéről.

Nos, ezt a hatást sikerült az egyetemi kutatóknak kiiktatni az ionszél alkalmazásával a kísérleti eszköz esetében. Jelenlegi formájában azonban alkalmazhatatlan a hétköznapi életben, ezért a további fejlesztések arra irányulnak, hogy az effektus előállításához szükséges elemek méretét a töredékére csökkentsék – milliméterekről mikrométeres nagyságrendbe. Így vezethet csak út a számítástechnikai és szórakoztatóelektronikai alkalmazás felé. Amennyiben minden a terveknek megfelelően alakul – a miniatürizálás végrehajtható lesz a kellő ütemben, a készülék pedig elég strapabíróvá válik a mindennapi használathoz -, a rendszer akár három éven belül megjelenhet kereskedelmi forgalomban.

Milyen előnye lehet az alkalmazásának? Nyilvánvalóan sokkal jobb hűtési rendszerek hozhatók létre általa, ha beérik a fejlesztés, ami azt jelenti, hogy hűvösebb elektronikai eszközök születhetnek. Nem kell majd a jelenlegihez hasonló méretű és teljesítményű ventillátorokat alkalmazni, ami nemcsak halkabb, hanem vékonyabb noteszgépeket is eredményezhet.