Сегодня 23 февраля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → теплоотвод

В США создали транзистор для управления теплом — он поможет с терморегуляцией в микросхемах

Исследователи из Калифорнийского университета разработали первый в мире полевой транзистор, который управляет не электрическим током, а передачей тепла. Скорость переключения уникального прибора достигает 1 МГц. Он может быстро, дозировано и даже с увеличением мощности передавать тепло по цепи, что открывает целый спектр новых приложений для терморегуляции в электронике и не только.

 Источник изображения: H-Lab/UCLA

Источник изображения: H-Lab/UCLA

Обычному полевому транзистору в этом году исполнится 76 лет (это произойдёт 16 декабря). Эти приборы управляют проводимостью полупроводникового канала с помощью электромагнитного поля, дозируя прохождение потока электронов от истока к стоку. Термотранзистор работает по тому же принципу, но только с помощью электромагнитного поля он регулирует теплопроводность канала.

По словам учёных, прототип показал способность быстро и точно переключать теплопроводность канала, управляя тепловым сопротивлением на границе раздела нескольких материалов в канале. Прибор показал способность менять тепловое сопротивление до 1300 %. Иначе говоря, он может не только включать и выключать тепловой поток от источника, но также значительно его усиливать.

Предложенные термотранзисторы полностью твердотельные, что позволит выпускать их в одном технологическом процессе с обычными микросхемами. В составе чипов они будут с предельной точностью и скоростью регулировать тепловой отвод от нужных участков кристалла, тогда как обычные средства отвода тепла обладают большой инерцией и плохо поддаются регулировке.

Наконец, те фундаментальные основы физики, которые помогли разработать термотранзистор, послужат толчком к пониманию механизмов переноса тепла живыми клетками и, в итоге, дадут возможность учёным разобраться с терморегуляцией тела человека, процессы которой науке до конца ещё не ясны.

Скальпирование Core i9-14900K с заменой припоя на жидкий металл снизило нагрев на 12 градусов

Производители процессоров обычно стараются обеспечить надёжное функционирование своих изделий в одобренном для этого диапазоне температур и частот, но желающие повысить их энтузиасты постоянно ищут способы повышения эффективности охлаждения. В одном из экспериментов процессор Intel Core i9-14900K недавно был подвергнут замене штатного термоинтерфейса под крышкой, продемонстрировав снижение температуры под нагрузкой на 12 градусов.

 Источник изображений: Der8auer, YouTube

Источник изображений: Der8auer, YouTube

По традиции, соответствующий опыт провёл немецкий энтузиаст Роман Хартунг (Roman Hartung), также известный под псевдонимом Der8auer. Как всегда, логика действий была проста: улучшение свойств термоинтерфейса в цепочке теплопередачи призвано ускорить теплоотвод и обеспечить более комфортный режим работы процессора при повышенных нагрузках типа разгона. Впрочем, желающим повторить этот опыт важно понимать, что необходимое для этого снятие крышки с процессора сопряжено с высокой вероятностью его безвозвратного повреждения.

Крышку Der8auer с новейшего процессора Intel Core i9-14900K представленного недавно семейства Raptor Lake Refresh снимал при помощи прототипа специального приспособления, поскольку без наличия подобной оснастки велик риск повредить процессор. Под крышкой производитель традиционно для последних поколений процессоров Intel использует так называемый припой — термоинтерфейс, довольно прочно удерживающий крышку на кристалле. Как отметил Der8auer после проведения соответствующих замеров, зазор между кристаллом процессора и внутренней поверхностью крышки у процессоров данной серии не превышает 0,3 мм, что облегчает нанесение альтернативного термоинтерфейса типа «жидкий металл», поскольку не требуется искусственным образом уменьшать этот зазор, снимая слой металла с монтажной поверхности крышки теплораспределителя, например.

Первоначальный этап тестирования процессора Core i9-14900K с альтернативным термоинтерфейсом под крышкой проводился немецким энтузиастом со штатным креплением LGA1700, без использования прижимной рамки, из-за чего нельзя было обеспечить оптимальную силу прижатия основания системы охлаждения к крышке процессора и наилучший контакт между ними. Но даже в этих условиях производительные ядра процессора продемонстрировали снижение температуры под нагрузкой на 10 градусов Цельсия. Экономичные ядра при этом снизили свою температуру на 8 градусов Цельсия. В качестве термоинтерфейса использовался состав Condaconaut Extreme марки Thermal Grizzly.

Установка прижимной рамки позволила снизить среднюю температуру под нагрузкой ещё почти на два градуса Цельсия. Чип Core i9-14900K работал на частоте 5,6 ГГц при напряжении 1,39 В. Очевидно, что в штатных режимах нагрузки подобный выигрыш в температурном режиме (12 градусов) для большинства пользователей не будет оправдывать рисков, связанных со снятием крышки с процессора, поскольку подобные манипуляции заведомо лишают его гарантийной поддержки. Тем не менее, в рамках эксперимента подобные данные полезно изучить ради понимания термодинамических процессов, протекающих в современных компьютерных системах. Штатный термоинтерфейс Intel в данном случае продемонстрировал средние показатели эффективности, как и следовало ожидать.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: Keep Driving — великолепная игра, сотканная из странных идей. Рецензия 3 ч.
Количество слияний и поглощений в российском IT-секторе в 2024 году выросло на треть 4 ч.
В рекордной краже криптовалюты у ByBit обвинили северокорейских хакеров 13 ч.
OpenAI провела зачистку ChatGPT от аккаунтов из Китая и Северной Кореи, подозреваемых во вредоносной деятельности 13 ч.
«Нам просто нужно больше мощностей»: OpenAI постепенно поборет зависимость от Microsoft 13 ч.
Трамповская криптооттепель: Coinbase удалось малой кровью отделаться от иска Комиссии по ценным бумагам США 14 ч.
Apple выпустила первую бету iOS 18.4, в которой появились «приоритетные уведомления» 16 ч.
Новая статья: Kingdom Come: Deliverance II — ролевое вознесение. Рецензия 22-02 00:03
Apple отключила сквозное шифрование в iCloud по требованию властей Великобритании 21-02 23:43
Взрывной платформер Shotgun Cop Man от создателя My Friend Pedro предложит спуститься в ад и арестовать Дьявола — трейлер и демоверсия в Steam 21-02 22:01
Lenovo сообщила о двузначном росте выручки за III финансовый квартал по всем подразделениям — ISG снова в плюсе благодаря ИИ 4 ч.
В облаке Google Cloud появились инстансы A4X на базе суперускорителей NVIDIA GB200 NVL72 4 ч.
STMicroelectronics представила фотонный чип для 1,6-Тбит/с сетей 4 ч.
Несмотря на риск землетрясений, геотермальную энергию ждёт светлое будущее, считают учёные 5 ч.
Размышляющий ИИ DeepSeek R1 встроят в смартфоны Infinix Note 50 8 ч.
Nvidia признала, что не знает, когда сможет решить все проблемы видеокарт GeForce RTX 5000 10 ч.
Huawei захватила больше половины рынка складных смартфонов в Китае — на втором месте Honor 11 ч.
В Asus разогнали GeForce RTX 5090 до 3,5 ГГц и установили несколько рекордов 12 ч.
Норвежцы представили человекоподобного робота для дома и семьи — он мягкий и обтекаемый 13 ч.
Дженсен Хуанг снял с DeepSeek обвинения в обвале акций Nvidia — это инвесторы всё не так поняли 14 ч.