Учените може да са намерили отговора за по-малките и по-бързи чипове, които биха могли да въведат бъдещето на процесорите, и този отговор може да е използването на нанопроводници от силиций-28.
Въпреки че технологията първоначално беше отхвърлена като не много ефективна, допълнителни изследвания и настройки показаха, че материалът може да е в състояние да провежда топлина до 150% по-ефективно.
В усъвършенстваните процесори, както и в различния друг компютърен хардуер (като графични карти), топлината може да бъде истински враг. Компонентите, които работят твърде горещо, не работят по най-добрия начин. Топлината също допринася за износването и в най-лошия случай може да бъде катализаторът за повреда на частите на вашия компютър. Поради това повечето производители обръщат голямо внимание на термичните елементи, но колкото по-мощни стават нашите компоненти, толкова по-трудно е да ги поддържаме охладени, без да ги правим изключително големи.
В процесорите силицият е естествен топлоизолатор, но както отбелязва Tom’s Hardware, той не е чудесен топлопроводник. Тъй като микрочиповете стават все по-малки с всяко поколение, но все още са пълни с милиарди транзистори, използването на силиций става по-трудно.
За да се борят с този проблем, учените продължават да изследват различни технологии, които могат да направят чиповете по-ефективни, без да се налага да правят компромис с размера и термичните характеристики. Според статия, публикувана от Националната лаборатория на Лорънс Бъркли, учените може да са открили ключа към по-добрата топлопроводимост в процесорите - използвайки пречистен силиций-28 (Si-28).
Естественият силиций може да бъде разделен на три изотопа: силиций-28, силиций-29 и силиций-30. Първият от трите, Si-28, съставлява около 92% от целия естествен силиций и често се избира като най-добрият топлопроводник, когато е пречистен. При пречистване неговите топлопроводими способности се увеличават с около 10%. Въпреки че печалбата от 10% не е твърде изтъркана, не се смяташе за целесъобразна досега, когато учените, участващи в този проект, погледнаха по-отблизо силиций-28.
На пръв поглед нищо не се е променило — изследователите успяха да потвърдят, че пречистеният Si-28 осигурява само 10% подобрение спрямо естествения силиций. Въпреки това, тъй като те намалиха до използването на 90nm нанопроводници, които са около хиляда пъти повече от кичур човешка коса, резултатите бяха експоненциално по-добри. Използването на 90nm Si-28 нанопроводници показа 150% подобрение в топлопроводимостта, далеч надхвърляйки очакванията на учените.
„Очаквахме да видим само допълнителна полза — около 20% — от използването на изотопно чист материал за нанопроводна топлопроводимост,“ каза Джункиао Ву, един от учените, участващи в проекта. Представете си изненадата, когато ползата се оказа 150% вместо 20%, към които се стремяха.
Има дълго техническо обяснение защо това е така, но казано по-просто, новият материал успя да намали два механизма, които преди това блокираха част от топлопроводимостта, осигурена от Si-28. Не забравяйте да се потопите по-дълбоко в статията в оригиналния източник, ако искате да научите как точно работи.
За останалите от нас, които сме по-скоро крайни потребители, отколкото учени, какво означават тези нови, значително подобрени топлопроводими силициеви нанопроводници? Това може да бъде следващата стъпка по безкрайния път към по-малки, но по-плътни чипове. Ако термиките могат да бъдат направени много по-добри, това може да позволи на бъдещите производители на чипове да достигнат нови нива на производителност, без да се налага да се тревожат толкова много за температурите на своя хардуер.
Въпреки че учените искат да продължат да изследват Si-28 нанопроводниците, като се фокусират върху контролирането на топлопроводимостта, това не е толкова лесно да се направи. Както е сега, има липса на пречистен силиций-28, наличен за тестване. Ако може да се получи повече от материала и по-нататъшните изследвания се окажат плодотворни, изобщо не е изключено тази технология да намери своето място в бъдещите чипове.
