Katı hal termal transistör geliştirildi: İşlemcilerde ısınma devri sona mı eriyor?

İşlemcilerde ısınma devri sona mı eriyor?

Isı, elektroniğin bir numaralı düşmanıdır. Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Enstitüsü'nün (IEEE) vurguladığı gibi, soğutucular tarihsel olarak aşırı ısıyı bir kaynaktan pasif olarak çekmek için kullanıldı ve kullanılmaya da devam ediyor. Hareketli parçalar veya sıvılar içeren aktif soğutma çözümleri de günümüzde sıkça kullanılıyor ancak transistör düzeyinde yapılan yeni bir gelişme, bu yöntemleri tarihe karıştırabilir.

Elektrikli transistörler modern bilgi teknolojisinin temel yapı taşları olarak varsayılıyor. İlk olarak 1940'larda Bell Labs tarafından geliştirilen bu kritik bileşen, elektriğin (elektron şeklinde) çip boyunca nasıl hareket edeceğini düzenliyor. Ancak yıllar içinde boyutları küçülmeye devam ettikçe, milyarlarca transistör bir çipe sığar hale gelmekte, bu da elektronların hareketinden daha fazla ısı üretilmesine neden olarak çip performansını etkilemekte.

Termal transistör devrimi

UCLA grubunun termal transistörü de elektronik transistöre benzer şekilde, bir kanalın iletkenliğini modüle etmek için elektrik alanları kullanıyor, ancak bu durumda elektriksel değil termal iletkenlik söz konusu. Araştırmacılar tarafından tasarlanan ve transistörün kanalı olarak işlev gören ince bir kafes benzeri molekül filmi ile bu işlem gerçekleştiriliyor; bir elektrik alanı uygulamak filmdeki moleküler bağları güçlendiriyor ve bu da termal iletkenliğini artırıyor.

Ekibin termal transistörü birçok açıdan cazip. Birincisi, diğer dağıtma yöntemlerine kıyasla ısı akışını kontrol etmek için az miktarda güç kullanıyor ve moleküler hareket çözümlerinden 13 kat daha iyi bir termal iletkenlik oranı sunuyor. Dahası, soğutma performansını artırmak için tek bir pakette birkaç tane kullanılabilmek de mümkün. Ekstra olarak AMD ile görmeye başladığımız 3D yığın halinde kullanılan chiplet tasarımların zayıf karnı olan termal açığa yardımcı olabilirler.

Ekibin konuyla ilgili araştırması kısa süre önce Science dergisinde yayımlandı. Umut verici olsa da teknolojinin hala gelişimin erken aşamalarında olduğu ve gelecekteki yinelemelerin daha iyi performans sergilemesi gerektiği kabul ediliyor.