Cientistas podem ter encontrado a resposta para chips menores e mais rápidos que podem inaugurar o futuro dos processadores, e essa resposta pode estar usando nanofios de silício-28.
Embora a tecnologia tenha sido inicialmente descartada como não muito eficaz, mais pesquisas e ajustes mostraram que o material pode ser capaz de conduzir o calor até 150% mais eficientemente.
Em processadores avançados, bem como em vários outros hardwares de computador (como placas gráficas), o calor pode ser um inimigo real. Os componentes que funcionam muito quentes não funcionam da melhor forma. O calor também contribui para o desgaste e, na pior das hipóteses, pode ser o catalisador para a quebra das peças do seu PC. Como tal, a maioria dos fabricantes presta muita atenção às térmicas, mas quanto mais poderosos nossos componentes se tornam, mais difícil é mantê-los resfriados sem torná-los enormemente enormes.
Nos processadores, o silício é um isolante térmico natural, mas, conforme observado pela Tom's Hardware, não é um bom condutor de calor. À medida que os microchips ficam menores a cada geração, mas ainda estão repletos de bilhões de transistores, o uso do silício se torna mais complicado.
Para combater esse problema, os cientistas continuam pesquisando várias tecnologias que podem tornar os chips mais eficientes sem a necessidade de comprometer o tamanho e as temperaturas. De acordo com um artigo publicado pelo Lawrence Berkeley National Laboratory, os cientistas podem ter encontrado a chave para uma melhor condutividade térmica nos processadores – usando Silício-28 (Si-28) purificado.
O silício natural pode ser dividido em três isótopos: silício-28, silício-29 e silício-30. O primeiro dos três, Si-28, compõe cerca de 92% de todo o silício natural e é frequentemente escolhido como o melhor condutor de calor quando purificado. Ao ser purificado, suas habilidades de condução de calor aumentam em cerca de 10%. Embora um ganho de 10% não seja muito ruim, não foi considerado válido até agora, quando os cientistas envolvidos neste projeto examinaram mais de perto o silício-28.
À primeira vista, nada mudou - os pesquisadores foram capazes de confirmar que o Si-28 purificado forneceu apenas uma melhoria de 10% em relação ao silício natural. No entanto, quando eles reduziram a escala para usar nanofios de 90 nm, que são cerca de mil vezes mais do que um fio de cabelo humano, os resultados foram exponencialmente melhores. O uso de nanofios de 90nm Si-28 mostrou uma melhoria de 150% na condutância térmica, excedendo em muito as expectativas dos cientistas.
“Esperávamos ver apenas um benefício incremental – algo como 20% – do uso de material isotopicamente puro para a condução de calor por nanofios”, disse Junqiao Wu, um dos cientistas envolvidos no projeto. Imagine a surpresa quando o benefício chegou a 150% em vez dos 20% que eles almejavam.
Há uma longa explicação técnica por trás disso, mas, para simplificar, o novo material foi capaz de reduzir dois mecanismos que anteriormente bloqueavam parte da condutividade térmica fornecida pelo Si-28. Certifique-se de mergulhar mais fundo no artigo na fonte original se quiser saber exatamente como ele funciona.
Para o resto de nós, que somos usuários finais em vez de cientistas, o que significam esses novos nanofios de silício condutores de calor amplamente aprimorados? Pode ser o próximo passo no caminho sem fim em direção a chips menores, mas mais densos. Se as térmicas puderem ser muito melhores, isso poderá permitir que os futuros fabricantes de chips alcancem novos níveis de desempenho sem ter que se preocupar tanto com as temperaturas de seu hardware.
Embora os cientistas queiram continuar pesquisando nanofios de Si-28, com foco no controle da condução de calor, não é tão fácil de fazer. Como está agora, há uma falta de silício-28 purificado disponível para teste. Se mais material puder ser obtido e mais pesquisas se mostrarem frutíferas, não é nada improvável que essa tecnologia possa encontrar seu caminho para chips futuros.
