Bilgisayar çipleri klimalı olabilir mi?

Yazın sıcak aylarında, birçok insan ter ve güneş yanıklarından kaçınmak için içeride kalıyor ve bunun yerine klimalı bir dairenin veya evin serin konforunun tadını çıkarıyor. Soğutma sistemi olmayan bir oda havasız ve rahatsız edici olsa da, klimalar bize 70 derecelik rahat bir sıcaklık sağlar.

Yaşam alanınızdaki klima, mutfağınızdaki buzdolabı gibi çalışır - daha soğuk sıcaklıklar oluşturmak için benzer sıvılar, gazlar ve soğutma sistemleri kullanır. Havayı bir fan gibi dolaştırmak yerine, her iki teknoloji de belirli bir alandan ısıyı gerçekten uzaklaştırarak çalışır. Bir kompresör, soğutucu olarak bilinen soğuk gazı sıkıştırarak ısınmasına neden olur. Sıcak gaz, bir dizi sıcak bobinden geçer ve bir genleşme valfine ulaşana kadar bir sıvıya yoğunlaşır. Valf, sıvıyı buharlaştırarak tekrar soğuk gaza dönüştürür; gaz daha sonra başka bir bobin setinden geçer. İklimlendirilmesi gereken alana bakan bu ikinci soğutmalı bobin seti, bir daireyi veya buzdolabını soğutmak için her türlü sıcak havayı emer .

Tabii ki en büyük fark, buzdolabınızdaki soğutma sisteminin küçük, kapalı bir kutu olmasıdır. Kapı kapatıldığında, yiyecek ve içecekleri uzun süre taze tutmak için soğuk havayı içeride tutar. Bir apartmanın kliması ise çok daha büyük bir alanı soğutmaktan sorumludur. Dairenin duvarları ve kapıları, soğuk havanın kaçmasını önleyerek buzdolabı kapısı gibi hareket eder.

Ama ya mühendisler klimalarda kullanılan teknolojiyi alıp çok daha küçük bir ölçeğe, örneğin bir mikro ölçeğe uygulasalar? Profesör Issam Mudawar liderliğindeki Purdue Makine Mühendisliği Üniversitesi'nde çalışan bilim adamları, küçük, çalışkan bilgisayar çiplerini soğutmak için klima sistemlerinden soğutma tekniklerini alan deneysel bir sistem geliştiriyorlar.

Klimalı bir bilgisayar çipi, özellikle bu kadar küçük bir ölçekte nasıl çalışır? Yakında kişisel bilgisayarlarda iklimlendirme sistemleri bulacak mısınız , yoksa bilgisayarlar böylesine verimli bir teknolojiyi gerektirecek kadar ısınıyor mu? Değilse, gerçekte ne tür bilgisayar çiplerinin iklimlendirilmesi gerekir?

Yakın gelecekte hepimiz klimalı dizüstü bilgisayarları yanımızda mı taşıyacağız? Bu pek olası değil; sadece bilgisayarları birkaç kat daha pahalı hale getirmekle kalmayacak, aynı zamanda tamamen gereksiz bir ek olacaktır. Kişisel bilgisayarlarımızdaki mikroişlemciler iyi miktarda ısı üretir - uzun bir süre boyunca dizlerinizin üzerinde duran bir dizüstü bilgisayarla çalıştıysanız, bir süre sonra makinenin alt kısmının dokunulamayacak kadar sıcak olduğunu fark etmişsinizdir. .

Kişisel bilgisayarlar, her yarım inçlik mikroişlemci [kaynak: Callahan ] için asla 100 watt'tan fazla ısı üretmez. Bu nedenle, dahili fanlar (bilgisayarınız açıkken duyduğunuz uğultu sesi) ve alan ve malzemelerin akıllıca kullanılması, bir masaüstü veya dizüstü bilgisayarın çökmesini önlemek için yeterlidir.

­

Purdue Üniversitesi'ndeki ekibin soğutmayı umduğu cihazlar, bizim basit kişisel bilgisayarlarımız değil. Bunun yerine, iklimlendirme araştırması, yüksek akışlı termal yönetime , silah sistemleri ve radar , yönlendirilmiş enerjili lazer ve mikrodalga silahlar ve havacılık elektroniği gibi savunma cihazları için kullanılan daha karmaşık bilgi işlem sistemleriyle ilişkili ısıtma sorunlarına yöneliktir.

Bu sistemler için mikroişlemciler önemli ölçüde küçüldükçe ve daha güçlü hale geldikçe, üretilen ısı da önemli ölçüde artar - uzmanlar, gelecekteki savunma sistemlerinden gelen ısı akışlarının yarım inç başına 1.000 watt'tan fazla veya güçlü bir güç kaynağından üretilen ısı miktarının 10 katına ulaşmasını bekliyor. ev bilgisayarı [kaynak: Callahan ]. Bu sadece büyük bir elektrik israfı değil, aynı zamanda böyle bir sistemden kaynaklanan bir erime, pahalı ekipmanlara zarar verebilir ve potansiyel olarak onu çalıştıran insanlara büyük zarar verebilir.

Yeni klimalı çip soğutma sistemi, iki önemli soğutma teknolojisini birleştirerek sıcaklıkları 257 derece Fahrenhayt'tan fazla olmayacak şekilde düşürmeye çalışacaktı: Mikrokanallar ve mikro jetler (veya jet çarpması). Bilgisayar çiplerinin yüzeyleri, yaklaşık üç milimetre derinliğinde çok küçük oluklar olan mikro kanallarla kesilecek ve mikro jetler veya küçük deliklerle delinmiş metal plakalarla kaplanacaktı. Sistem , geleneksel klimalarda kullanılan aynı sıvı olan hidroflorokarbonları (HFC'ler) mikro jetler aracılığıyla mikro kanallara pompalayacaktır. HFC'ler oyukların içinde buharlaşacak, talaşları soğutacak ve küçük bir döngü ile etrafta dolaşacaktı.

Okul, Deniz Araştırmaları Ofisi'nden 500.000 $ aldı ve konsept hala deneysel aşamada olmasına rağmen, Purdue bilim adamları, teknolojiyi daha da geliştirmek için yakın gelecekte savunma müteahhitleriyle birlikte çalışmayı umuyorlar.

Klima, bilgisayarlar ve daha fazlası hakkında daha fazla bilgi için sonraki sayfaya bakın.

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı