未來(lái)的芯片降溫技術(shù):“納米閃電”高效散熱
發(fā)布時(shí)間:2007/8/23 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):682
最近,美國(guó)普度大學(xué)的機(jī)械工程師就在開(kāi)發(fā)一套可用于計(jì)算機(jī)芯片降溫的新技術(shù)?梢哉f(shuō),這種被稱(chēng)為“納米閃電”(nano-lightning)的技術(shù)兼顧了液體降溫和氣體降溫的雙重優(yōu)勢(shì)。使用氣體進(jìn)行降溫卻能達(dá)到液體降溫的效果—每平方厘米40瓦。
新技術(shù)的原理是,在芯片上安裝著非?拷碾姌O,當(dāng)給電極兩端加上電壓時(shí),陰極就釋放出電子向陽(yáng)極移動(dòng),類(lèi)似于大氣中的電離云團(tuán),電荷不均勻最終引發(fā)了類(lèi)似閃電的現(xiàn)象,不過(guò)并沒(méi)有可見(jiàn)的火花,電子與周?chē)目諝獍l(fā)生反應(yīng),使氣體被電離,產(chǎn)生陽(yáng)離子。氣體分子被電離時(shí)可以產(chǎn)生一種微小的氣流,就像電壓超過(guò)1萬(wàn)伏特時(shí)電極間可以產(chǎn)生電暈風(fēng)(coronawind)現(xiàn)象一樣,利用這種氣流便可以給CPU有效降溫。普度大學(xué)的研究受到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金、半導(dǎo)體研究公司和普度研究基金的共同支持。研究人員正在為這種氣流降溫裝置申請(qǐng)專(zhuān)利。研究小組成員斯徹利茲和辛格哈爾還成立了Thorrn微技術(shù)股份有限公司來(lái)促使這一技術(shù)早日商業(yè)化。
據(jù)介紹,試驗(yàn)中在不到100伏特的電壓下電極間就產(chǎn)生了閃電。研究人員解釋說(shuō),之所以可以在小電壓的條件下獲得電離效果,是因?yàn)楫a(chǎn)生的是納米尺度的微小閃電,作為陰極的碳納米管的末端非常細(xì),只有5納米寬,并且它與相對(duì)的電極間距離也僅有10微米,是人類(lèi)頭發(fā)直徑的1/10。
按此原理設(shè)計(jì)的冷卻裝置將由兩部分組成,“離子產(chǎn)生區(qū)”負(fù)責(zé)釋放電子,陽(yáng)極所在的“抽運(yùn)區(qū)”負(fù)責(zé)降溫,從而達(dá)到理想的冷卻效果。
最近,美國(guó)普度大學(xué)的機(jī)械工程師就在開(kāi)發(fā)一套可用于計(jì)算機(jī)芯片降溫的新技術(shù)?梢哉f(shuō),這種被稱(chēng)為“納米閃電”(nano-lightning)的技術(shù)兼顧了液體降溫和氣體降溫的雙重優(yōu)勢(shì)。使用氣體進(jìn)行降溫卻能達(dá)到液體降溫的效果—每平方厘米40瓦。
新技術(shù)的原理是,在芯片上安裝著非?拷碾姌O,當(dāng)給電極兩端加上電壓時(shí),陰極就釋放出電子向陽(yáng)極移動(dòng),類(lèi)似于大氣中的電離云團(tuán),電荷不均勻最終引發(fā)了類(lèi)似閃電的現(xiàn)象,不過(guò)并沒(méi)有可見(jiàn)的火花,電子與周?chē)目諝獍l(fā)生反應(yīng),使氣體被電離,產(chǎn)生陽(yáng)離子。氣體分子被電離時(shí)可以產(chǎn)生一種微小的氣流,就像電壓超過(guò)1萬(wàn)伏特時(shí)電極間可以產(chǎn)生電暈風(fēng)(coronawind)現(xiàn)象一樣,利用這種氣流便可以給CPU有效降溫。普度大學(xué)的研究受到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金、半導(dǎo)體研究公司和普度研究基金的共同支持。研究人員正在為這種氣流降溫裝置申請(qǐng)專(zhuān)利。研究小組成員斯徹利茲和辛格哈爾還成立了Thorrn微技術(shù)股份有限公司來(lái)促使這一技術(shù)早日商業(yè)化。
據(jù)介紹,試驗(yàn)中在不到100伏特的電壓下電極間就產(chǎn)生了閃電。研究人員解釋說(shuō),之所以可以在小電壓的條件下獲得電離效果,是因?yàn)楫a(chǎn)生的是納米尺度的微小閃電,作為陰極的碳納米管的末端非常細(xì),只有5納米寬,并且它與相對(duì)的電極間距離也僅有10微米,是人類(lèi)頭發(fā)直徑的1/10。
按此原理設(shè)計(jì)的冷卻裝置將由兩部分組成,“離子產(chǎn)生區(qū)”負(fù)責(zé)釋放電子,陽(yáng)極所在的“抽運(yùn)區(qū)”負(fù)責(zé)降溫,從而達(dá)到理想的冷卻效果。
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