Читать книгу Журнал PC Magazine/RE №11/2008 - PC Magazine/RE - Страница 3

Мэйнстрим современных систем компьютерного охлаждения – воздушные вентиляторы, сдувающие нагретый воздух с ребристых радиаторов, установленных на микросхемах и отбирающих тепло непосредственно от них. Исследователи из Пердью (Западный Лафайет, шт. Индиана) предлагают другой подход, который успешно применяется в куда более масштабных морозильных установках.

В отличие от существующих жидкостных и криогенных охлаждающих схем, такая морозильная система достаточно компактна, чтобы уместиться даже в корпусе типичного ноутбука. По крайней мере, в перспективе.

Собственно, «никаких америк» инженеры из Западного Лафайета не открывают. Устройство их морозильной установки вполне классическое; новшество лишь в том, что все ее компоненты предельно миниатюрны (наиболее критичны в данном случае размеры компрессора и испарителя).

В рамках научного подхода к проблеме была создана математическая модель морозильника, на которой отрабатывались посещавшие инженеров идеи. Так, удалось спроектировать и сконструировать крошечный компрессор, который для прокачки хладагента использует особые эластичные диафрагмы.

Основа такой диафрагмы – тончайшая полиимидная пленка, покрытая проводящим металлическим слоем. Управляющее напряжение меняет форму диафрагмы и заставляет ее колебаться, приводя в движение хладагент в системе. Хладагент затем движется по миниатюрным каналам испарителя, отбирая тепло от ИС.

Пока на пути исследователей стоят определенные технические сложности. Так, оказывается, непросто сделать по-настоящему компактный компрессор нового типа одновременно надежным и эффективным. Чтобы прокачивать по системе разумные количества хладагента, одной диафрагмы мало – требуется задействовать массив из приблизительно сотни таких элементов. Чтобы оптимизировать их расположение (последовательно, параллельно или смешанными группами), как раз и применяется математическая модель.

Помимо сложностей с расчетами, непросто оказывается обеспечить экономическую эффективность проекта. Массовое производство компьютерных морозильников будет выгодным при себестоимости одного устройства на уровне 30 долл., чего в ближайшей перспективе исследователи обеспечить не смогут.

Тем не менее работа кипит: уж очень привлекательным видится коммерческое применение морозильных систем компьютерного охлаждения. Дело в том, что тепловыделение интенсивно работающих кристаллов по-прежнему остается серьезной проблемой и с дальнейшим нарастанием их вычислительной мощи будет приносить разработчикам и владельцам ПК все больше головной боли.

Традиционные системы с воздушными вентиляторами способны в лучшем случае охлаждать микросхемы до температуры окружающей среды. Морозильная же установка – до куда более низкой. Если в ближайшие два-три года решить стоящие перед инженерами технологические проблемы, проект может оказаться весьма прибыльным.