Chcete dobře chladit procesor? Použijte technologii z tiskáren

Vývojové laboratoře společnosti Hewlett-Packard přišly s nápadem, jak využít některé technologie známé z inkoustového tisku pro chlazení čipů a jiných součástí počítačů. Zdá se vám to šílené?

Na první pohled to vypadá jako bláznivá myšlenka. Ale když se zpětně podíváme, kde všude se dá využít technologie spojená s inkoustovými tiskárnami, asi si uvědomíme, že nic není nemožné. Vzpomeňme například na nápad tisknout displeje nebo procesory, také se nám to mohlo zdát jako výplod ne příliš zdravého mozku. Když nad tím vším člověk přemýšlí, zdá se, že nápady kdysi spojené s inkoustovým tiskem nemají hranice v dalším uplatnění. Když se procesor potí Příroda vymyslela člověku velice šikovný nástroj na ochlazování těla. Říká se mu pocení. Pokud bychom my lidé nebyli touto schopností vybaveni, museli bychom se chovat jako například psi, kteří pokaždé, když chtějí své tělo zchladit, musí otevřít pusu a vystrčit jazyk. Vědci ze společnosti Hewlett-Packard si patrně řekli, že když se může takto ochlazovat živá bytost, proč by se nemohla podobným způsobem ochlazovat elektronická součástka? K realizaci tohoto nápadu využili jim dobře známé technologie z inkoustových tiskáren. Zrodila se tak metoda, kterou její tvůrci nazvali cool spray. Pro pocit svěžesti procesoru Jak z názvu vyplývá, nejedná se tedy o technologii, která by měla být součástí čipu, tak jako jsou potní žlázy součástí lidského těla; „pot“ je nanášen uměle ze speciální cartridge. V praxi systém pracuje přibližně následujícím způsobem: speciální nevodivá tekutina je rozprašována ve formě mikrokapiček na povrch procesoru tak, aby vytvořila jemný film, což by samo o sobě samozřejmě čip neuchladilo. Díky fyzikálním vlastnostem tekutiny dojde k jejímu odpaření, což vede k ochlazení místa, kde pára vznikla. Odborně se tento jev nazývá adiabatické ochlazování a jeho praktickou ukázku můžeme vidět, když v horkém dni zabalíme láhev s oblíbeným nápojem, který nechceme nechat zteplat, do tlusté vrstvy namočené tkaniny. Ale vraťme se k chlazení procesoru. Následný odpar je posléze kondenzován a znovu přiváděn k inkoustové hlavě, takže nedochází k téměř žádným ztrátám a jedná se tak v podstatě o uzavřený okruh. Chytré chlazení Vzhledem k tomu, že se různá místa procesoru zahřívají v závislosti na konaných výpočtech na jinou teplotu, bylo nutno vyřešit problém, jak zajistit, aby na teplejších místech bylo dostatečné množství tekutiny a tam, kde není potřeba, se s médiem příliš neplýtvalo. Bylo vytvořeno velice jednoduché řešení. Hlava cartidge je totiž řízena na základě pokynů z teplotních senzorů, které dokáží sledovat teplotu na přesně určených místech procesoru. Tento systém by měl optimálně pokrýt potřebu chlazení procesoru. Proč ještě nechladíme „inkoustovou cartridgí“? Zatím je vše ve stádiu testů. Stále se hledá ideální tekutina, která bude mít všechny potřebné fyzikální vlastnosti. Další překážkou, kterou je nutno překonat, je prozatím nedokonalá synchronizace teplotních čidel a tiskové hlavy, která „tiskne“ tekutinu na povrch čipu. Následkem toho jsou pak příliš rozpálené části procesoru, na nichž se po sprejování tvoří vzduchové kapsy, které působí jako izolant tepla.