Bahan Manajemen Panas Menjaga Komputer Tetap Dingin

Prosesor komputer telah menyusut ke skala nanometer selama bertahun-tahun, dengan miliaran transistor duduk di satu chip komputer. Sementara peningkatan jumlah transistor membantu membuat komputer lebih cepat dan lebih kuat, itu juga menghasilkan lebih banyak hot spot di ruang yang sangat padat. Tanpa cara yang efisien untuk menghilangkan panas selama operasi, prosesor komputer melambat dan menghasilkan komputasi yang tidak dapat diandalkan dan tidak efisien. Selain itu, panas yang sangat terkonsentrasi dan suhu yang melonjak pada chip komputer membutuhkan energi ekstra untuk mencegah prosesor dari panas berlebih.

Bahan manajemen termal ultratinggi — boron arsenide bebas cacat — dikembangkan yang lebih efektif dalam menarik dan menghilangkan panas daripada bahan logam atau semikonduktor lain yang dikenal seperti berlian dan silikon karbida. Para peneliti mengintegrasikan bahan tersebut ke dalam chip komputer dengan transistor galium nitrida pita lebar yang canggih dan canggih yang disebut transistor mobilitas elektron tinggi (HEMT).

Saat menjalankan prosesor pada kapasitas mendekati maksimum, chip yang menggunakan boron arsenida sebagai penyebar panas menunjukkan peningkatan panas maksimum dari suhu kamar hingga hampir 188 °F. Ini jauh lebih rendah daripada chip yang menggunakan berlian untuk menyebarkan panas, dengan peningkatan suhu hingga sekitar 278 °F atau chip dengan silikon karbida menunjukkan peningkatan panas hingga sekitar 332 °F.

Hasil ini dengan jelas menunjukkan bahwa perangkat boron-arsenida dapat mempertahankan daya operasi yang jauh lebih tinggi daripada prosesor yang menggunakan bahan manajemen termal tradisional. Boron arsenide sangat ideal untuk manajemen panas karena tidak hanya menunjukkan konduktivitas termal yang sangat baik tetapi juga menampilkan ketahanan perpindahan panas yang rendah. Ketika panas melintasi batas dari satu bahan ke bahan lainnya, biasanya ada beberapa perlambatan untuk masuk ke bahan berikutnya. Bahan boron arsenida memiliki ketahanan batas termal yang sangat rendah.

Tim juga telah mengembangkan boron fosfida sebagai kandidat penyebar panas yang sangat baik. Selama eksperimen mereka, para peneliti pertama-tama mengilustrasikan cara membangun struktur semikonduktor menggunakan boron arsenida dan kemudian mengintegrasikan material tersebut ke dalam desain chip HEMT.

Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Christine Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya..