Сегодня 14 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → охлаждение
Быстрый переход

Учёные придумали капельное охлаждение процессоров — оно сбивает температуру на 17 °C за 15 секунд

Учёные Университета Ватерлоо (University of Waterloo) разработали гибридную систему охлаждения электронных компонентов, предназначенную для быстрого снижения температуры экстремально нагретых точек компьютера. Технология предусматривает капельное нанесение дорогого хладагента на локальные участки уже погружённой в недорогую охлаждающую жидкость электроники.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Метод иммерсионного охлаждения уже пользуется определённым спросом. Другое дело, что при резких скачках вычислительной нагрузки отдельные участки процессоров нагреваются быстрее, тогда как медленно циркулирующая вокруг жидкость — деионизированная вода или масло — не способны быстро отвести избыточную тепловую мощность. Для решения этой проблемы исследователи предложили точечно направлять на перегретые участки электроники дорогие, но быстро реагирующие хладагенты в виде капель и это сработало.

В эксперименте использовалась охлаждающая жидкость для электроники с температурой кипения значительно ниже, чем у воды. Кроме того, она плотнее воды и не смешивается с ней, поэтому капля остаётся в районе горячего участка. При достижении температуры кипения жидкость интенсивно испаряется, поглощая тепло, а поднимающиеся пузырьки перемешивают окружающую воду и ускоряют отвод тепловой энергии.

В испытаниях при плотности теплового потока 14,4 Вт/см2 температура центра искусственно созданной горячей зоны снизилась примерно на 17 °C за 15 с, что оказалось в несколько раз быстрее по сравнению с исследованными вариантами обычного иммерсионного охлаждения.

Для управления процессом кипения исследователи применили технологию жидкостно-жидкостной инкапсуляции: капли теплоносителя покрывали тонкой оболочкой из силиконового масла. В неё также добавляли мелкие частицы теплопроводной керамики, позволяющие регулировать скорость кипения. Тем самым возможны два варианта реализации системы: свободная циркуляция капель в водяной ванне, где они активируются при контакте с горячими участками, либо адресная доставка теплоносителя к зонам перегрева, обнаруженным датчиками.

Свой эксперимент учёные провели на макете, имитирующем работу вычислительной системы. Несмотря на ограниченный набор полученных данных, они уверены, что гибридный подход к охлаждению также может найти применение в таких областях, как электромобили, аккумуляторы, мощные лазеры и светодиодное освещение.

Алмазная пластина размером с пиццу: учёные совершили прорыв в создании основы для суперчипов будущего

Компания Diamond Foundry из Сан-Франциско сообщила о производстве первой в мире монокристаллической алмазной пластины диаметром 200 мм (8 дюймов). В природе на Земле таких алмазов не существует, а производство долгое время буксовало на пластинах диаметром не более пары дюймов. Между тем алмаз необходим для электроники с высочайшими рабочими параметрами.

 Источник изображений: Diamond Foundry

Источник изображений: Diamond Foundry

Алмаз обладает высокой теплопроводностью, кратно превышающей таковую у меди, широкой запрещённой зоной, позволяющей работать при запредельных для полупроводников температурах и в условиях сильнейших электромагнитных полей, а также высокой устойчивостью к пробою. Всё вместе взятое делает алмаз незаменимым для перехода на следующую ступень развития электроники, по крайней мере силовой.

Компания подчёркивает, что полученный образец представляет собой единый непрерывный монокристалл, а не соединение нескольких алмазных сегментов и не поликристаллический материал. Его диаметр составляет 200 мм — примерно столько же, сколько у стандартных кремниевых пластин, применяемых на многих предприятиях полупроводниковой отрасли.

По словам Diamond Foundry, достижение потребовало совершенствования методов генерации плазмы, химии роста кристаллов, конструкции реакторов, управления температурными режимами, метрологии и производственного контроля. Работы по масштабированию технологии продолжались около 25 лет. Компания особо отмечает личный вклад таких специалистов, как Штефан Гселл (Stefan Gsell) и Мартин Фишер (Martin Fischer), которые занимались этой проблемой ещё до прихода в Diamond Foundry в 2022 году.

«Это одна из тех вех, которые когда-то казались почти недостижимыми, — сказал Мартин Рошайзен (Martin Roscheisen), генеральный директор Diamond Foundry. — Сотни инженеров, ученых и техников Diamond Foundry внесли свой вклад в то, чтобы мы добились этого. Это результат бесчисленных экспериментов, неудач, изобретений, переделок машин и открытий, сделанных за более чем десять лет». Весьма показательно, что анонс сделан во время выступления главы Diamond Foundry на конференции CarbonSemi 2026 в Нинбо — в Китае, которая проходит в эти дни.

Помимо использования в качестве элементов силовой электроники или высокотемпературных чипов, способных выдержать даже работу на поверхности Венеры, где свинец течёт как вода, алмаз рассматривается и уже используется в качестве материала для подложек и радиаторов мощных полупроводниковых приборов, ускорителей искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислительных систем. В частности, алмаз способен помогать отводить тепло от локальных горячих зон микросхем, где высокая плотность теплового потока создаёт серьёзные ограничения для охлаждения.

В своём докладе глава Diamond Foundry не привёл конкретных данных об уровне брака и производительности линий по выращиванию монокристаллических алмазных пластин диаметром 200 мм. Ждём более подробных данных на этот счёт.

Учёные придумали, как массово выпускать твердотельные холодильники — компрессоры отправят на пенсию

Традиционные парокомпрессионные холодильники уже не вписываются в энергетический баланс планеты — они потребляют много энергии и используют разрушающие окружающую среду хладагенты. Им на смену обещают прийти твердотельные холодильники, сочетающие энергоэффективность, безопасность и простоту.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

О прорыве в сфере твердотельных холодильных установок на основе эффекта эластокалорического охлаждения сообщили учёные из Гонконгского университета науки и технологий (The Hong Kong University of Science and Technology, HKUST). Ранее в этом году они дважды сообщали об успехах, постепенно продвигаясь от концепции к работающим устройствам. Новая работа посвящена самому важному этапу — организации недорогого и доступного производственного процесса надёжных твердотельных холодильных элементов, с чем до сегодняшнего дня были проблемы.

Напомним, эластокалорическое охлаждение — это явление, при котором тепло поглощается и выделяется в результате обратимого фазового перехода сплавов с памятью формы. В отличие от традиционных холодильных установок, использующих компрессор и циркулирующий хладагент, эта технология основана на механическом деформировании твёрдого материала. Деформация незначительно смещает кристаллическую решётку материала и ведёт к выделению или поглощению тепла при механическом воздействии на металл и его обратном самостоятельном «распрямлении».

 Источник изображений: HKUST

Источник изображений: HKUST

Этот эффект известен давно. Однако трудно было совместить долговременную механическую прочность твердотельного элемента с простотой его производства. Конструкция получалась либо недолговечной, либо крайне сложной и дорогой в изготовлении. Разработка учёных из Гонконга продемонстрировала способность выдерживать деформации в течение 100 млн циклов, что соответствует 10 годам непрерывной работы в штатных условиях. Изготовление элементов холодильного узла удалось наладить с помощью простой штамповки, что позволяет существенно снизить затраты.

Основная особенность конструкции твердотельного холодильного элемента — структура, вдохновлённая пчелиными сотами. Учёные предложили технологию штамповки и укладки: тонкие листы сплава NiTi с памятью формы сначала пробиваются в виде групп сот, а затем из них высекаются небольшие пластинки. После этого пластинки с сотоподобными отверстиями укладываются друг на друга, образуя трубчатую конструкцию.

Такая архитектура увеличивает площадь теплообмена, а зазоры между отдельными элементами не дают трещинам в одном из них распространяться вдоль всей конструкции. В отличие от традиционных цельных тонкостенных элементов, новая структура менее подвержена продольному разрушению и потере устойчивости при многократных механических нагрузках.

Метод штамповки позволяет выпускать до 100 пористых элементов в минуту — более чем в 100 раз быстрее, чем традиционная электроэрозионная резка проволочным электродом (WEDM). По оценке разработчиков, это снижает производственные затраты на 95 %. На основе новой конструкции исследователи собрали экспериментальный холодильный модуль длиной всего 30 мм, состоящий из 200 элементов NiTi. Прототип продемонстрировал максимальный температурный перепад 11,7 К (11,7 °C) и удельную производительность при охлаждении 3,85 Вт/г. Это можно сравнить с ситуацией, когда обычный 600-Вт холодильник охлаждает элемент массой около 150 г.

В заключение сделаем важную оговорку: учёные показали только охлаждающий элемент. Для его превращения в полноценный холодильник необходимо разработать систему регулирования подачи теплоносителя, точно согласованную с фазами перехода сплава из одного состояния в другое (собственный нагрев и поглощение тепла), а также механический привод для циклической деформации охлаждающего элемента. В простейшем случае это может быть, например, электрический двигатель с эксцентриком. На решение этих задач учёные обещают направить усилия в ходе дальнейших разработок.

Thermal Grizzly представила процессорную термопрокладку с фазовым переходом PhaseSheet PTM Pro

Компания Thermal Grizzly представила PhaseSheet PTM Pro — усовершенствованную версию термоинтерфейса на основе фазового перехода PhaseSheet PTM с повышенной теплопроводностью.

 Источник изображений: Thermal Grizzly

Источник изображений: Thermal Grizzly

Оптимизированный химический состав PhaseSheet PTM Pro сочетается с новой защитной несущей плёнкой, которая существенно упрощает процесс нанесения термопрокладки. Защитный слой легко отделяется с обеих сторон материала, что значительно снижает риск случайного разрыва самого термоинтерфейса во время нанесения.

PhaseSheet PTM Pro представляет собой теплопроводящий лист на основе материала с фазовым переходом (PCM). При комнатной температуре он остаётся твёрдым, благодаря чему его легко размещать на чипе. При работе ПК термопрокладка переходит в жидкую фазу, эффективно рассеивая тепло на уровне традиционных термопаст. Продукт не проводит электричество, что делает его безопасным для использования во многих областях, хотя основным предназначением новинки является охлаждение центральных процессоров и графических чипов.

Циклический механизм фазового перехода предотвращает так называемый эффект выдавливания. Данная проблема особенно выражена в ноутбуках при сочетании медного кулера с кремниевым графическим кристаллом, поскольку медь и кремний имеют разные коэффициенты термического расширения при нагреве. В случае же настольных процессоров под нагрузкой крышка чипа и подошва кулера могут слегка деформироваться, выгибаясь наружу или вовнутрь, а при остывании они возвращаются к исходной плоской форме, постепенно выдавливая обычную термопасту из контактной зоны.

Материал с фазовым переходом, лежащий в основе PhaseSheet PTM Pro, остается твердым при комнатной температуре и начинает приобретать жидкую форму только при нагреве выше 45 °C. Для оптимального распределения материала и формирования максимально тонкого слоя требуется значительное прижимное усилие — примерно 300–400 Н. В жидком состоянии PhaseSheet PTM Pro обладает очень низкой вязкостью, а при обратном переходе в твердую фазу — слегка сжимается.

Для оптимального распределения жидкой фазы материала и достижения минимально возможной толщины рабочего слоя производитель рекомендует использовать системы охлаждения с высоким усилием прижима. Продукт отличается очень высокой долговечностью, отличной теплопроводностью и стабильной производительностью на протяжении длительного времени.

Термопрокладка PhaseSheet PTM Pro в размере 40 × 40 мм уже доступна для заказа непосредственно на официальном сайте Thermal Grizzly по цене $23,28.

xMEMS запустила серийное производство крошечных кулеров, которые гоняют воздух без вентиляторов

Компания xMEMS объявила о начале серийного производства твердотельных систем охлаждения XMC-2400 и XMC-4800. В их основе лежит технология piezoMEMS, использующая пьезоэлектрический эффект для создания потока воздуха. Ожидается, что первыми устройствами, в которых появятся эти чипы, станут умные очки, а затем — смартфоны и твердотельные накопители. Названия конкретных производителей пока не разглашаются.

 Источник изображений: xMEMS

Источник изображений: xMEMS

С каждым новым поколением процессоры в гаджетах становятся всё мощнее. Вместе с ростом производительности возросли и возможности самих устройств, однако при длительных высоких нагрузках они могут заметно нагреваться. Именно здесь на помощь приходят чипы xMEMS XMC-2400 и XMC-4800.

XMC-2400 и XMC-4800 — это миниатюрные охлаждающие модули, создающие воздушный поток с помощью технологии piezoMEMS. В модулях используются пьезоэлектрические материалы, позволяющие преобразовывать электрические сигналы непосредственно в механическое движение. Отсутствие лопастей и подшипников и, как следствие, механического износа положительно сказывается на сроке службы таких устройств. Недавно компания представила модуль XMC-1200, разработанный для компонентов умных очков.

По заявлению xMEMS, технология piezoMEMS позволяет прокачивать воздух через узкие микроканалы, размещая устройство в непосредственной близости от процессора, модулей памяти или твердотельного накопителя. По данным компании, клиенты во время тестирования зафиксировали снижение температуры в подобных устройствах на 10–25 °C.

xMEMS обещала передать первые образцы модулей заказчикам в начале 2025 года. Теперь же, по словам представителей компании, началось полноценное серийное производство — как модели XMC-2400, так и её более крупной модификации XMC-4800.

Размеры XMC-2400 составляют 7,42 × 9,48 мм при толщине 1,13 мм. Устройство способно перемещать до 28 см3 воздуха в секунду, потребляя при этом около 150 мВт энергии и может создавать давление до 1300 Па.

Модель XMC-4800 крупнее — её размеры составляют 9,93 × 14,35 мм. Она обеспечивает поток воздуха до 48 см3 в секунду при энергопотреблении около 240 мВт, однако максимальное создаваемое давление составляет 1100 Па. Таким образом, XMC-4800 прокачивает больший объем воздуха, тогда как XMC-2400 создаёт более сильный напор.

В xMEMS пока не раскрывают, какие компании планирует использовать эти чипы. Но, учитывая все потенциальные преимущества, можно надеяться, что со временем всё больше производителей начнут внедрять их в свои устройства.

Apple спрятала графитовую трубку в шарнире складного iPhone Duo и вот для чего

Шарнир складного iPhone стал частью системы охлаждения: Apple спрятала в нём гибкую графитовую трубку. Необычное решение помогает передавать тепло между двумя половинками iPhone Duo, а материал должен сохранять свои свойства на протяжении всего срока службы смартфона.

 Источник изображений: Apple

Источник изображений: Apple

Об архитектуре чипа Apple A20 Pro рассказали ресурсу PCMag вице-президент Apple по разработке процессоров Дэн Мюррей (Dan Murray) и старший менеджер по проектированию систем охлаждения Банафшех Барабади (Banafsheh Barabadi). Новая однокристальная система, на основе которой работают новые iPhone 18 Pro, iPhone 18 Pro Max и iPhone Duo, стала первым процессором Apple для iPhone, изготовленным с использованием технологии 2 нм — она дебютировала с чипом M6.

Чип Apple A20 Pro изначально проектировался с учётом особенностей всех трёх новых моделей iPhone, но версия для iPhone Duo обладает дополнительными возможностями: в ней предусмотрен второй контроллер дисплея, обеспечивающий одновременную работу двух экранов.

В компании также рассказали о тепловых характеристиках A20 Pro и новой испарительной камере, разработанной для эффективного отвода тепла.

 Источник изображения: apple.com

В частности, представители Apple рассказали о новом решении — металле поверх пены (metal over foam). При разборке iPhone 18 Pro специалисты iFixit обратили внимание на новый пористый материал, который обеспечивает тепловой контакт между процессором и испарительной камерой. Это решение «крайне эффективно отводит тепло и отвечает строгим механическим требованиям системы. У нас ушло несколько месяцев на разработку, чтобы в точности подобрать свойства материала и сделать его пригодным для применения», — рассказали в компании.

Самым, пожалуй, любопытным моментом стало то, как Apple удалось улучшить систему охлаждения iPhone Duo с учётом сложностей, связанных с отводом тепла в устройстве, толщина которого в сложенном виде удваивается. Инженеры компании проложили через шарнир гибкую графитовую трубку, чтобы обеспечить теплопередачу между двумя половинками устройства. Тем самым увеличилась площадь поверхности, доступной для отвода тепла.

«Разработкой этого элемента совместно занимались наши специалисты по тепловым системам и механике. Этот гибкий материал, как несложно догадаться, должен выдерживать множество циклов складывания, сохраняя при этом теплопроводность и структурную целостность на протяжении всего срока службы устройства», — отметили в Apple.

Noctua захотела охлаждать мощные чипы в ПК по-серверному — компания адаптирует микроканальную технологию

Компании Noctua и Forced Physics DCT начали долгосрочный исследовательский проект по адаптации для настольных компьютеров и рабочих станций микроканальной системы охлаждения JouleForce. Технология должна позволить отводить большие тепловые нагрузки только с помощью воздуха, без традиционных жидкостных контуров, насосов и водоблоков. Пока речь идёт только об исследовании — конкретных продуктов и сроков выхода новых кулеров компании не объявляли.

 Источник изображений: Forced Physics DCT

Источник изображений: Forced Physics DCT

Основой технологии JouleForce компании Forced Physics DCT являются массивы микроканалов, изготовленных в теплообменной поверхности. Впрочем, определение «каналы» больше подходит жидкостным системам теплообмена и в случае JouleForce уместнее говорить о микрозазорах в радиаторах воздушного охлаждения.

В обычных воздушных кулерах вблизи поверхностей металлических рёбер радиаторов формируется пограничный слой воздуха — тонкая область с малой скоростью движения, которая ухудшает передачу тепла. В микроканальной структуре с микроскопическим зазором сама геометрия каналов заставляет поток воздуха постоянно контактировать со стенками каналов, благодаря чему тепло может передаваться более эффективно по всей длине канала, а не только у входа воздушного потока.

Обратная сторона этой медали — необходимость создавать мощное статическое давление воздуха. В случае серверных решений, которые компания Forced Physics DCT начала реализовывать с 2019 года, прокачкой воздуха через микрозазоры в радиаторах занимаются мощные центробежные вентиляторы и даже вакуумные насосы. Но как заметил гендир Noctua Роланд Мосиг (Roland Mossig), мало кто захочет поставить себе такое под стол.

Именно такую задачу Noctua и Forced Physics попытаются решить: необходимо либо уменьшить требуемое давление в микроканалах, либо создать компактную и тихую систему подачи воздуха с высоким статическим давлением. Опыт Noctua в разработке малошумных вентиляторов с высоким давлением должен помочь адаптировать технологию для корпусов ПК. Если инженерные ограничения удастся преодолеть, микроканальные кулеры могут стать новым классом воздушных систем охлаждения для будущих процессоров и ускорителей с высокой тепловой нагрузкой.

Thermal Grizzly выпустила водоблок СЖО, совместимый с грядущими процессорами Intel Nova Lake-S

Компания Thermal Grizzly выпустила водоблок Mycro Pro Stainless Steel для центральных процессоров, который предлагается использовать в составе кастомных систем жидкостного охлаждения. Водоблок доступен в версиях для платформ AMD и Intel. Версия для Intel помимо LGA 1700 и LGA 1851 для актуальных моделей процессоров поддерживает процессорный разъём LGA 1954, который будет использоваться будущими чипами семейства Nova Lake-S.

 Источник изображений: Thermal Grizzly

Источник изображений: Thermal Grizzly

Модель для Intel оснащена входным каналом, оптимизированным для процессоров LGA 1851 со стандартной теплораспределительной крышкой. Thermal Grizzly также подтверждает совместимость этой версии водоблока с собственной крышкой Intel High Performance Heatspreader V1 для LGA 1700. Сам водоблок предполагается устанавливать теплораспределительную крышку процессора — он не предназначен для прямого охлаждения кристалла (direct-die) чипа.

Несмотря на название «Stainless Steel» (нержавеющая сталь), контактная пластина водоблока выполнена из меди без какого-либо покрытия. Из нержавеющей стали изготовлен корпус водоблока, а монтажная рамка выполнена из анодированного алюминия. Версия для Intel оснащена 70 микроребрами. Ширина как самих ребер, так и каналов между ними составляет 0,2 мм.

По заявлению Thermal Grizzly, отказ от никелевого покрытия снижает производственные затраты и может обеспечить незначительное преимущество в теплопередаче. Однако следует учитывать, что со временем на открытой поверхности меди могут появиться следы окисления (изменение цвета). Водоблок подключается к контуру кастомных систем жидкостного охлаждения через два фитинга G1/4 с глубиной резьбы 6 мм. Для герметизации соединений используются уплотнительные кольца из EPDM.

В версии водоблока для платформ AMD, поддерживающей процессорные разъёмы AM4 и AM5, используется 68 микроребер вместо 70. Она совместима с кастомной крышкой процессора Thermal Grizzly для AM5 и тоже устанавливается непосредственно на крышку процессора, а не на голый кристалл.

Обе версии водоблока Mycro Pro Stainless Steel уже поступили в продажу. В официальном магазине Thermal Grizzly их стоимость составляет €99,90.

Китайские учёные создали краску, которая охлаждает стены на 25 °C — без электричества и воды

Китайские учёные разработали краску, которая во время летних испытаний показала снижение температуры окрашенных поверхностей на 25 °C. Краска сочетает два способа снижения нагрева стен — светоотражающий и радиационное охлаждение в инфракрасном диапазоне. Комбинация этих двух методов привела к созданию состава по совокупности свойств значительно превышающего все предыдущие разработки такого рода.

 Левый резервуар покрыт экспериментальной краской. Источник изображения: Science and Technology Daily

Левый резервуар покрыт экспериментальной краской. Источник изображения: Science and Technology Daily

Окончательный состав краски разработали учёные Харбинского технологического института (HIT) в провинции Хэйлунцзян и специалисты государственной Китайской строительной компании в Сучжоу. Покрытие было испытано этим летом на ёмкости объёмом 3000 м3 со сжиженным газом на нефтехимическом заводе на Хайнане. Температура стенок ёмкости в 30-градусный день была на 25 °C ниже, чем температура стенок соседней ёмкости с обычным покрытием. Более того, содержимое ёмкости также было на 7 °C ниже.

Охлаждающее покрытие не требует питания и работает пассивно. Для достижения аналогичного охлаждающего эффекта в случае обычных красок потребовалось бы ежесуточно распылять на ёмкость по 35 т воды из форсунок. Налицо колоссальная экономия ресурсов и энергии. Эту же краску можно использовать для покрытия стен зданий, уменьшая их нагрев и улучшая отражение тепла нагретых стен в космос в диапазоне 8–13 мкм, для длин волн которого атмосфера Земли прозрачна. Эксперименты показали, что в городской застройке температура в комнате может дополнительно снижаться на 4 °C, а в районе тропиков — на 1 °C.

Важно подчеркнуть, что эксперимент вышел за рамки лабораторных испытаний. Разработчики создали техпроцесс и готовы ежегодно производить от 600 тыс. т этого красителя. Кстати, в основе краски лежит подсказка в виде морщинок кожи человека, которые способствуют охлаждению организма. Подбор состава краски позволил снизить её толщину нанесения с 500 мкм до 100 мкм, а это снижение веса покрытия и его расхода.

ИИ разогревает чипы до предела — TSMC хочет встроить жидкостное охлаждение прямо в их «внутренности»

Дальнейший рост производительности полупроводниковых компонентов, как не раз отмечалось, будет сопровождаться заметным увеличением тепловыделения, и разработчикам чипов необходимо самим задумываться об эффективных методах охлаждения. Представители TSMC пояснили, что без жидкостного охлаждения представить себе дальнейшее развитие отрасли невозможно, причём встраивать его придётся в сами чипы.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

На конференции Semicon Taiwan 2026 выступил директор по разработкам TSMC в сфере передовых методов упаковки Джеймс Чэнь (James Chen), как сообщает TrendForce со ссылкой на публикации в тайваньской прессе. Он привёл прогноз, согласно которому потребляемая вычислительной системой мощность за ближайшие пять лет вырастет почти в шесть раз. Совокупная площадь чипов, входящих в состав упаковки типа CoWoS, в период с 2024 по 2029 годы должна вырасти до размера, в 14 раз превышающего величину визирной сетки литографического оборудования. Иными словами, изготавливать подобные чипы в монолитной компоновке с использованием классических методов производства уже невозможно.

Количество транзисторов в чипах многокристальной компоновки к 2029 году вырастет в 48 раз. Пропускная способность памяти HBM в удельном выражении на одну упаковку увеличится более чем в 34 раза, количество каналов передачи данных более чем удвоится, а скорость обмена информацией по ним увеличится в шесть раз. Потребляемая одним чипом в такой упаковке мощность увеличится с 600 до 4100 Вт, а потери энергии возрастут более чем в пять раз. Бороться с растущим тепловыделением, учитывая увеличивающуюся сложность компоновки чипов, позволит только интегрированное жидкостное охлаждение, по мнению представителей TSMC.

Компания уже давно предлагает предусмотреть в упаковке чипа систему микроканалов для более эффективного отвода тепла с помощью охлаждающей жидкости. В цепочке теплообмена нужно сокращать количество звеньев, ведь каждое из них обладает собственным тепловым сопротивлением. Образно говоря, охлаждающая жидкость должна ближе подбираться к внутренностям чипа. На пути практической реализации этой идеи в масштабах серийного производства пока достаточно препятствий, но отрасль неизбежно придёт к подобным решениям, как считают в TSMC.

Компания также призывает оптимизировать состав материалов и компоновку чипов с целью снижения теплового сопротивления компонентов. В этом смысле данное направление обеспечивает потенциал его сокращения на величину до 40 %. Потенциально горячие элементы на этапах проектирования чипа нужно размещать таким образом, чтобы их потом было проще охлаждать. Забота об этом должна сохраняться на протяжении всего цикла подготовки изделия к производству. Компании, которые производят жидкостные системы охлаждения, также будут задействованы в процессе поиска решений и наверняка неплохо на этом заработают.

Чипы смогут охлаждать себя собственным теплом — учёные создали необычный твердотельный холодильник

Группа немецких и японских учёных продемонстрировала твердотельную систему, в которой необходимая для охлаждения механическая работа производится за счёт тепла, вырабатываемого самим охлаждаемым объектом. Чипы в центрах обработки данных смогут сами генерировать необходимую для собственного охлаждения энергию.

 Источник изображения: Karlsruhe Institute of Technology

Источник изображения: Karlsruhe Institute of Technology

Учёные Университета Цукубы (Япония) и Технологического института Карлсруэ (Германия), рассказали о системе, в которой необходимы для эластокалорического охлаждения электрический привод заменили термочувствительным сплавом с эффектом памяти формы — это запускает цикл охлаждения от внешнего источника тепла, а не традиционного привода. Прототип включает две сверхтонкие металлические плёнки, выполняющие функции привода и хладагента. 22-мкм плёнка из титано-никелевого сплава (TiNi) при нагревании сжимается, преобразуя тепловую энергию в механическое движение — в результате растягивается плёнка хладагента из титано-никелево-железного сплава (TiNiFe) толщиной 26,5 мкм и вызывается обратимый фазовый переход, который приводит к охлаждению.

В ходе лабораторных испытаний выступающую термоприводом плёнку TiNi нагрели током до 86 °C и вызвали на плёнке хладагента перепад температур в 12,9 К, в результате чего перепад между холодной и горячей частями системы составил 4 К. Когда электричество заменили прямым нагревом от внешнего источника с температурой 130 °C, и прототип обеспечил охлаждение на 2,2 К.

Используемые в электронике термоэлектрические охладители обычно демонстрируют лишь 10–15 % от теоретического предела эффективности обратного цикла Карно, то есть достигают четверти эффективности современных парокомпрессионных систем. В случае эластокалорического охлаждения сплавы с эффектом памяти формы при механическом воздействии меняют кристаллическую структуру. Механическое напряжение вызывает фазовый переход, из-за которого материал нагревается — после отвода тепла и снятия нагрузки происходит обратный процесс: материал поглощает тепло и охлаждается, то есть в роли хладагента выступает твёрдый сплав. Проблема в том, что этот материал всё равно необходимо растягивать и сжимать многократно — обычно для этого используют механические элементы разного рода, что для миниатюрных систем неприемлемо, поэтому учёные заставили один сплав с эффектом памяти формы приводить в движение другой. При нагревании плёнка TiNi восстанавливает свою первоначальную форму и сжимается, вызывая цикл охлаждения на механически связанной с ней плёнкой TiNiFe, которая, в свою очередь, растягивается.

Термический привод из плёнки TiNi обеспечил отношение силы к перемещению на 14,5 Н/мм, тогда как электромеханические элементы показывают лишь 1,1 Н/мм. Тонкие плёнки также имеют высокое отношение площади поверхности к объёму для быстрой теплопередачи. В первом испытании при нагреве от электрического тока стабильный диапазон температур после 20 циклов при удельной мощности охлаждения 4,43 Вт/г составил 4,0 К; при прямом нагреве от внешнего источника удалось добиться 3,32 Вт/г и 2,2 К соответственно.

В теории подобная система смогла бы поддерживать работу от тепла, выделяемого процессорами при работе. Но на практике при отсутствии температурного перепада между холодной и горячей сторонами охлаждающая мощность пока составляет всего 2,09 мВт, то есть с современными процессорами использовать её пока не получится; среди сдерживающих факторов отмечаются относительно медленное срабатывание и существующую геометрию системы; нагрев также необходимо сделать циклическим. Для увеличения охлаждающей способности учёные пытаются параллельно соединить несколько плёнок. Потребуется масштабирование активного материала, улучшение теплопередачи, рабочей частоты и доказательство долговечности системы.

Cougar выпустила СЖО LQX PRO с цветным 3,95-дюймовым IPS-дисплеем и вентилятором на водоблоке

Компания Cougar представила новые системы жидкостного охлаждения LQX PRO и LQX Elite. Модель LQX PRO оснащена 3,95-дюймовым квадратным цветным IPS-дисплеем и 60-мм вентилятором, обеспечивающим боковой поток воздуха, что способствует охлаждению подсистемы питания материнских плат и верхнего слота M.2 для NVMe-накопителей NVMe.

 Источник изображений: Cougar

Источник изображений: Cougar

Жидкокристаллический дисплей, установленный на водоблоке СЖО, поддерживает разрешение 720 × 720 пикселей, частоту обновления 60 Гц и обладает достаточно высокой яркостью 350 кд/м2.

Дисплей подключается к системе через внутренний разъём USB и использует программное обеспечение Cougar Vision, которое получает информацию о состоянии системы из ACPI.

В комплект СЖО также входят три 120-мм ARGB-вентилятора серии VRX120-FB на базе гидродинамических подшипников. Они работают со скоростью до 2500 об/мин, создают воздушный поток до 65,2 CFM и статическое давление до 4,35 мм вод. ст., обладая при этом уровнем шума не выше 33 дБА.

Модель СЖО LQX Elite выделяется отсутствием ЖК-экрана и дополнительного вентилятора на водоблоке. Вместо экрана помповый блок оснащён силиконовой накладкой с ARGB-подсветкой.

Представленные модели СЖО LQX PRO и LQX Elite пока выпускаются только с радиатором одного типоразмера 360 × 120 мм. Стоимость новинок производитель не сообщил.

Квантовое распространение тепла рвёт шаблоны классической физики и открывает путь к охлаждению электроники будущего

В классической физике тепло распространяется равномерно во все стороны, на чём строится всё охлаждение. В квантовом мире всё не так просто и тепло может сфокусировано распространяться волнами в строго заданном направлении. Такое наблюдалось при криогенном охлаждении вещества, что плохо применимо на практике. Теперь же учёные впервые наблюдали сфокусированное квантовое распространение тепла при комнатной температуре, а это совсем другие перспективы.

 Источник изображения:  Nature Physics 2026

Источник изображения: Nature Physics 2026

В современной физике за перенос тепла отвечают квазичастицы фононы. Это кванты колебаний кристаллической решётки, переносящие тепловую энергию. В обычном материале при 300 K они постоянно рассеиваются на других фононах, дефектах и границах кристалла, поэтому тепло от классического волнового быстро переходит к обычному диффузионному распространению — хаотичному и всенаправленному. Для наблюдения именно волновых особенностей распространения тепла исследователи взяли в качестве образца арсенид бора, у которого необычно слабое рассеяние, и поэтому фононы в нём способны сохранять волновые свойства на значительно больших расстояниях.

Для обнаружения эффекта учёные разработали метод наноразмерного картирования температуры. В обычных материалах источник тепла создавал примерно круговую картину распространения. В кристалле арсенида бора вместо этого появились выраженные лучеобразные структуры. Причём их геометрия зависела от ориентации кристаллической решётки: на разных кристаллографических плоскостях наблюдались четырёх-, шести- и восьмилучевые картины. Что важно, экспериментальные результаты совпали с теоретическими расчётами. Чтобы получить настолько чёткие картины волнового распространения тепла в материал был внедрён нагреватель из золотой нанопроволоки, который также служил детектором.

Учёные впервые наблюдали явление волнового сфокусированного переноса тепла при температуре окружающей среды 27 °C. Пока это высокая наука, но она показывает, что переносом тепла можно точно управлять в обычных условиях. Исследователи не скрывают, что практический интерес открытия связан, прежде всего, с управлением теплом в электронике. Если научиться задавать направление движения фононов структурой материала, тепло можно будет не просто рассеивать, а направлять к определённому участку или отводить от наиболее важных компонентов. Такая возможность крайне необходима для охлаждения мощных чипов, AI-ускорителей и будущих квантовых компьютеров.

Новая статья: Обзор и тест процессорного кулера MSI MAG CoreFrozr AA13: просто, недорого, симпатично

Данные берутся из публикации Обзор и тест процессорного кулера MSI MAG CoreFrozr AA13: просто, недорого, симпатично

Thermalright представила однобашенный кулер Assassin X 120-A Dark

Компания Thermalright представила Assassin X 120-A Dark — обновлённую версию своей процессорной системы охлаждения Assassin X 120 V2. Однобашенный кулер сохранил тонкий дизайн оригинала, но получил полностью чёрную отделку радиатора, верхней крышки, основания и четырёх 6-миллиметровых медных тепловых трубок.

 Источник изображений:Thermalright

Источник изображений:Thermalright

В обновлённой модели также изменилось основание. Вместо никелированной медной площадки теперь используется основание с прямым контактом тепловых трубок. Последние проходят через радиатор в квадратной конфигурации, обеспечивая равномерное распределение тепла.

Радиатор обладает размерами 120 × 46 × 151 мм и комплектуется одним 120-мм вентилятором Thermalright TL-NT12-R9 V2 с ШИМ-управлением, который заменяет вентилятор TC-C12C V2 из старой модели.

Новый вентилятор использует подшипник S-FDB (гидродинамический), развивает максимальную скорость вращения 2400 об/мин, обеспечивая воздушный поток до 85,35 CFM, статическое давление 2,95 мм вод. ст. и максимальный уровень шума 33,3 дБА.

Процессорный кулер Assassin X 120-A Dark поддерживает разъёмы Intel LGA 1851, 1700, 1200 и 115x, а также AMD Socket AM5/AM4. Thermalright пока не объявила цены и сроки начала продаж новинки.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
То же мясо, но сочнее: брутальный платформер Super Meat Boy получит ремастер с улучшенной графикой и новыми секретами 18 мин.
Октябрьские сбои «Яндекса» привели к проверкам компании в Казахстане 2 ч.
Microsoft устранила глобальный сбой сервисов — виноватой оказалась ошибка при апгрейде сети 5 ч.
Meta тестирует аналог Polymarket — сотрудники делают ставки, станет ли Тим Кук главой Nvidia 11 ч.
Новая статья: Queen's Domain — по заветам FromSoftware. Рецензия 21 ч.
«Спасибо, что были с нами»: ранний доступ амбициозного российского MMO-шутера Pioner стал его могилой 23 ч.
Google встроила «Кошелёк» в Gemini: ИИ сможет анализировать расходы и находить забытые подписки 23 ч.
PS5 теряет эксклюзивы: метроидвания God of War: Sons of Sparta выйдет на PS4 с новым контентом 13-11 20:24
У ChatGPT появился «Кошелёк» — теперь ИИ-агенты смогут совершать покупки от имени пользователя 13-11 20:02
Сервисы Microsoft стали восстанавливаться после одного из самых продолжительных глобальных сбоев 13-11 19:55
SpaceX объяснила, почему ускоритель Starship не вернулся к стартовой башне и взорвался 2 ч.
Скандал в Nvidia ударил по китайским ИИ-компаниям — рынок испугался, что США перекроют им кислород 4 ч.
GeForce RTX 5090 «воскресла» после слухов о снятии с производства — но стоит теперь втрое дороже 5 ч.
Corsair выпустила прозрачный блок питания, который умеет отключать видеокарту при перегрузке 7 ч.
Tesla начала продавать Cybercab за $29 990 — но без подписки машина никуда не поедет 7 ч.
Intel выпустила эксклюзивный Core Ultra 7 260K для магазина Newegg — он совсем чуть-чуть медленнее 265K 19 ч.
SpaceX Starship отправилась в исторический полёт — попытка поймать Super Heavy провалена 19 ч.
Процессоры могут повторить судьбу видеокарт: бум ИИ грозит новым дефицитом комплектующих 21 ч.
Предложение занять пост гендиректора Nvidia получил глава Arm, но это не точно 21 ч.
Мышь с трекболом, который можно подвинуть под себя: Keychron открыла предзаказы на T1 HE за $60 21 ч.