יבמ בוחנת צינון שבבי מחשב במים

מדעני חברת המחשבים יבמ בוחנים אפשרות לקרר את הדור הבא של המחשבים האישיים בצינוריות מים זעירות. המדענים הציגו אב-טיפוס של מתקן המורכב משכבות של אלפי נימי קירור ב"עובי שערה". הם סבורים כי אפשר שזה יהיה הפתרון לכמות החום הגדלה והולכת בשבבים ככל שהם נעשים זעירים יותר ועמוסים ברכיבים צפופים יותר.

הטכנולוגיה המוצעת הוצגה בשבבים תלת-ממדיים של יבמ, שבהם המעגלים מורכבים זה על גבי זה. הרכבת שבבים משכבות אנכיות, במקום זו לצד זו, מקצרת את המרחק שהנתונים צריכים לעבור מגבירה את הביצועים וחוסכת מקום חיוני.

"מכיוון שאנחנו אורזים את השבבים זה על גבי זה, מצאנו שמצננים קונוונציונליים המוצמדים לגב השבב אינם מתאימים", הסביר תומס ברונשווילר, במעבדת המחקר של יבמ בציריך. "כדי לנצל את הפוטנציאל של שבב תלת-ממדי הבנוי משכבות המונחות זו על גבי זו, אנו זקוקים לצינון בין-שכבתי".

ההתחממות נחשבת לאחד המכשולים העיקריים הניצבים בפני מזעור השבבים והגברת מהירותם. זוהי תוצאת הלוואי של תנועת האלקטרונים דרך החוטים הזעירים המחברים את מיליוני הרכיבים של שבב מודרני. באחרונה השיקה אינטל, למשל, מעבד בעל שני מיליארד טרנזיסטורים.

אוורור אינו מספיק

ככל שעורמים יותר רכיבים על השבבים, הבעיות נעשות יותר סבוכות. ועל כן, חוקרים בכל העולם עוסקים בחיפוש הדרך היעילה ביותר לפטור את תעשיית השבבים מצרת ההתחממות. בשנת 2007, למשל, בנו חוקרים אמריקנים מאווררים זעירים היוצרים מעין "בריזה" של חלקיקים טוענים, יונים, כדי לצנן שבבי מחשב.

הבעיות מחמירות בשבבים הרב-קומתיים שחברת יבמ, וגם אחרים, סבורים כי טמונה בהם "אחת הגישות המבטיחות ביותר" לבניית מעבדים בעתיד. כל סנדוויץ' ששטחו 4 סנטימטרים רבועים ועוביו 1 מ"מ מפיק כ-1 קילוווט - פי עשרה ממה שמפיקה פלטת חימום.

טכניקות צינון קונוונציונליות, כגון: מאווררים וגופי חימום, אינם פועלים היטב עם טכנולוגיה תלת-ממדית, בייחוד כאשר החום נדחק בין השבבים היחידים. כדי לעקוף זאת, הזרימו מדענים מים דרך שפופרות חתומות שקוטרן 50 מיקרון (מיליונית המטר), בין השכבות היחידות. המים יעילים הרבה יותר מאוויר בספיגת חום ואפילו כמויות זעירות של נוזל הזורם דרך המערכת מוכיחות יעילות רבה.

הרעיון של הזרמת נוזלים סביב מחשבים אינו לגמרי חדש. בתחילת הדרך נהגו לצנן מחשבים גדולים בהזרמת מים. יבמ אומרת כי הטכנולוגיה שהיא מפתחת עשויה להיות בשימוש בתוך חמש שנים.