Chips con refrigeración termodinámica

Un grupo de investigadores ha fabricado refrigeradores ultrafinos para microprocesadores.

Si pudiéramos abrir nuestro ordenador, quitar el ventilador y el disipador del procesador, y tocarlo mientras éste está en marcha, procesando, podríamos sentir su calor abrasador, que puede llegar a superar los 100°C. Este calor, producto de la transición de electrones a través de transistores, puede impedir e incluso dañar el micro a largo plazo. Tradicionalmente los ingenieros han utilizado simples placas de cobre y ventiladores como base para los sistemas de refrigeración. Pero estos métodos de extracción de calor suelen ser voluminosos y pueden consumir una gran cantidad de energía.

Ahora, un grupo de investigadores de Intel, junto a la Universidad Estatal de Arizona, ha demostrado que es posible construir un micro-refrigerador que permita ganar en ahorro energético y espacio que tendría una eficiencia mayor que todo un sistema de refrigerado tradicional. Este trabajo demuestra también que es posible integrar el chip en un envasado fabricado con materiales termodinámicos.

Fundamentalmente esta tecnología no es nueva. En un documento publicado por Nature en el 2001, él y su equipo demostraron que un material denominado “nanostructured thin-film superlattice” tiene propiedades térmicas superiores a otros materiales. Este material permite el paso de la corriente eléctrica, pero detiene el flujo de calor. Cuando se le aplica una corriente eléctrica, su temperatura puede bajar hasta alrededor de 55° C.

El refrigerador termodinámico que puede verse en la imagen, está conectado a una placa de cobre que difunde el calor fuera de los puntos calientes del chip.

A medida que la industria de microprocesadores se mueve hacia la utilización de varios núcleos en un solo chip, el problema de los puntos calientes se agravará, porque la carga de trabajo pasará de un núcleo a otro, creando más y más focos de tensión transitoria. Los ventiladores utilizados en muchos de los ordenadores de hoy en día no podrán responder con rapidez y eficacia.

“Si pudieras tener micro-refrigeradores selectivos a través de un chip multinúcleo podrías reducir el consumo y aumentar el rendimiento.”

Los investigadores no tienen un calendario para su comercialización. De momento y a pesar de que el enfriador podría integrarse en un envasado tradicional para el chip, aún sería prohibitívamente caro.

Fuente Historias de Queso