Передовое теплоуправляющее материал улучшает охлаждение и производительность компьютеров

Компьютерные процессоры за последние годы сократились до нанометровых масштабов, с миллиардами транзисторов на одной кристаллической пластине. Хотя увеличение числа транзисторов делает компьютеры быстрее и мощнее, оно также создает больше горячих точек в высококонденсированном пространстве. Без эффективного способа рассеивания тепла во время работы процессоры замедляются и приводят к ненадежным и неэффективным вычислениям. Кроме того, высококонцентрированное тепло и взлетающие температуры на кристаллах требуют дополнительной энергии для предотвращения перегрева процессоров.

Разработан ультравысокий теплоуправляющий материал — бездефектный арсенид бора — который эффективнее отводит и рассеивает тепло, чем другие известные металлические или полупроводниковые материалы, такие как алмаз и карбид кремния. Исследователи интегрировали материал в компьютерные чипы с передовыми широкополосными транзисторами нитрида галлия, называемыми высокомобильными транзисторами (HEMT).

При запуске процессоров на близкой к максимальной мощности чипы, использующие арсенид бора как теплораспределитель, показали максимальный рост температуры от комнатной до почти 188 °F (87 °C). Это значительно ниже, чем чипы с алмазным рассеивателем тепла — около 278 °F (137 °C) или с карбидом кремния — около 332 °F (167 °C).

Эти результаты четко показывают, что устройства на арсениде бора могут удерживать значительно более высокую рабочую мощность, чем процессоры с традиционными теплоуправляющими материалами. Арсенид бора идеален для теплоуправления, потому что он не только демонстрирует отличную теплопроводность, но и обладает низким тепловым пограничным сопротивлением. Когда тепло переходит границу из одного материала в другой, обычно происходит некоторое замедление для входа в следующий материал. Материал арсенида бора имеет очень низкое тепловое пограничное сопротивление.

Команда также разработала фосфид бора как еще один отличный кандидат для теплораспределителя. В экспериментах исследователи сначала проиллюстрировали способ построения полупроводниковой структуры с арсенидом бора, а затем интегрировали материал в дизайн HEMT-чипа.

Для дополнительной информации свяжитесь с Кристин по адресу This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it..