ابداع سیستم سرمایش برای پردازشگرهای آینده

به گزارش تاسیسات نیوز، محققان موسسه فیزیک و فناوری مسکو (MIPT) راه حلی برای مشکل گرم شدن زیاده از حد اجزای پلاسمونی فعال یافته اند.

این اجزا برای انتقال بسیار سریع داده ها در ریزپردازنده های اپتوالکترونیک آینده که می توانند ده ها هزار بار سریع تر از پردازنده های فعلی کار کنند ضروری هستند.

در مقاله ای با عنوان «خودگرمایشی و سرمایشی امواج راهنمای پلاسمونی فعال» که در ACS Photonics منتشر شد، محققان نشان داده اند تراشه های اپتوالکترونیک علیرغم تولید گرنای زیاد در اجزای فعال چگونه با استفاده از چاهک های حرارتی استاندارد خنک می شوند.

 

 

 

سرعت ریزپردازنده های چندهسته و بسیارهسته که در سیستم های کامپیوتری با عملکرد بالا استفاده می شوند به سرعت یک هسته بستگی زیادی ندارد بلکه به زمان انتقال داده ها بین هسته ها وابسته است.

اتصالات مسی الکتریکی که امروزه در ریزپردازنده ها استفاده می شوند اساسا پهنای باند محدودی دارند و نمی توانند برای حفظ رشد مداوم عملکرد پردازنده استفاده شوند. به عبارت دیگر، دوبرابر کردن تعداد هسته ها سبب دوبرابر شدن قدرت پردازش نمی شود. 

شرکت های پیشگام صنعت نیمه هادی ها مثل IBM، اوراسل، اینتل و HP تنها راه حل این مشکل را در انتال از الکترونیک به فوتونیک می دانند و در حال حاضر میلیاردها دلار برای این حوزه سرمایه گذاری می کنند. جایگزینی الکترون با فوتون به این معناست که مقادیر زیاد داده می تواند بین هسته ها منتقل شود که خود بدان معناست که عملکرد پردازنده تقریبا متناسب با تعداد هسته هاست.

 

 

 

با این وجود به دلیل پراش نور، کاهش مقیاس اجزای فوتونیک به اندازه اجزای الکترونیک ساده نیست. ابعاد آنها نمی تواند کوچک تر از اندازه مساوی طول موج نور باشد، اما ترانزیستورها به زودی به اندازه 10 نانومتر خواهد بود.

این مشکل اصلی را می توان با انتقال از امواج حجمی به امواج سطحی که به عنوان پلاریتون های پلاسمون سطحی شناخته می شود حل کرد. این سبب محدودکردن نور به مقیاس نانو می شود.

 

 

 

 

همراه با مراکز تحقیقاتی پیشگام شرکت های صنعتی و آزمایشگاه دانشگاه های پیشگام، دانشمندان روسی از آزمایشگاه نانواپتیک و پلاسمونیک مرکز اپتوالکترونیک MIPT سبب پیشرفت های خوب در این حوزه می شود.

 

 

 

دمیتری فدیانین و آندرو ویشنی – محققان آزمایشگاه نانواپتیک و پلاسمونیک ها – راه حل این مشکل را پیدا کرده اند. آنها نشان داده اند که با استفاده از رابط های حرارتی با عملکرد بالا یعنی لایه های مواد رسانای حرارتی که برای اطمینان از حذف کارامد گرما از تراشه بین تراشه و سیستم خنک کن گذاشته می شود، تراشه های اپتوالکترونیک با عملکرد بالا را می توان با استفاده از سیستم های خنک کن مرسوم خنک کرد.

 

 

 

 

 

انتهای خبر