Систему охлаждения для процессоров будущего создали в МФТИ • Психология и соционика

Систему охлаждения для процессоров будущего создали в МФТИ

Компьютеры и комплектующие

Систему охлаждения для процессоров будущего создали в МФТИ

Сообщение Oleg » Вт янв 19, 2016 4:30 am

Российские исследователи нашли решение проблемы перегрева активных компонентов оптоэлектронных микропроцессоров, сообщает в понедельник пресс-служба МФТИ.

«Такие процессоры буду работать в десятки раз быстрее современных»,- говорится в пресс-релизе.

Производительность многоядерных процессоров сегодня определяется не столько скоростью работы каждого ядра, сколько скорость обмена данными между ними.

Между тем, электрические медные соединения в микропроцессорах ограничены по пропускной способности, что уже не позволяет наращивать производительность: так, двукратное увеличение количества ядер не даёт двукратного роста вычислительной мощности.

Поэтому ведущие компании полупроводниковой индустрии, такие как IBM, Oracle, Intel и HP сейчас постепенно переходят от электроники к фотонике, в которой информация передаётся потоками фотонов, а не электронов.

Кроме того, возможны гибридные системы. Так, в оптоэлектронном микропроцессоре вычисления внутри каждого ядра будут вестись за счёт электронов, а информацию между ядрами будут практически мгновенно передавать фотонные компоненты.

Однако из-за дифракции фотонные компоненты нельзя так же легко уменьшать, как электронные. Эту проблему ученые решают переходом от объемных электромагнитных волн к плазмон-поляритонам, электромагнитным волнам, способным распространяться вдоль поверхности металлов.

Но, так же как протекание тока через резистор вызывает выделение тепла, так и фотонные компоненты разогреваются при прохождении поверхностной электромагнитной волны. Плотность тепловой мощности потерь с единицы поверхности плазмонного волновода составляет 10 кВт/см2, что в два раза превышает плотность излучения у поверхности Солнца.

Дмитрий Федянин и Андрей Вишневый, сотрудники лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ, нашли способ решения этой проблемы.

Они показали, что использование различных термоинтерфейсов — слоев теплопроводящих материалов, находящихся между чипом и системой охлаждения и обеспечивающих беспрепятственный отвода тепла — позволит эффективно охлаждать высокопроизводительные оптоэлектронные чипы.

По результатам компьютерного моделирования Федянин и Вишневый сделали вывод: если оптоэлектронный чип с активными плазмонными волноводами разместить в воздухе, то его температура повысится на несколько сотен градусов Цельсия, что приведет к неработоспособности устройства.

Многослойные термоинтерфейсы нано- и микрометровой толщины в сочетании с простыми системами охлаждения способны уменьшить температуру чипа с нескольких сотен до приблизительно 10 градусов Цельсия, выше температуры окружающей среды.

Исследование поддержано грантом Российского научного фонда и программой повышения конкурентоспособности МФТИ «5–100», а его результаты опубликованы в журнале ACS Photonics.

ТАСС
Аватара пользователя
Oleg
Администратор
Администратор
 
Сообщения: 52308
Зарегистрирован: Вс окт 09, 2005 9:08 pm
Откуда: Москва
Медали: 10
Пол: Мужской
Соционический тип: Бальзак
Тип по психе-йоге: Сократ (ВЛЭФ)
Темперамент: Флегматик
Профессия: Программист, оптимизатор

Вернуться в Компьютеры

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: Алексище, Exabot [Bot], GoGo [Bot], Google [Bot], Google Adsense [Bot], Nayt, Yandex 3.0 [Bot], Yandex [Bot]