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Le refroidissement à la cire peut accélérer considérablement les processeurs pour de courtes rafales – High-teK.ca

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Des chercheurs de l’Université du Michigan se sont tournés vers la cire pour aider à repousser les limites des microprocesseurs. La cire peut efficacement absorber la chaleur lorsqu’elle change de phase et commence à fondre. Lors de tests récents, ils ont augmenté un microprocesseur Intel Core i7 – qui fonctionne normalement à environ 10 watts – jusqu’à 50 watts.

Comme mentionné dans un récent posté par Wired, les chercheurs pensent qu’ils pourraient probablement faire passer la puce à 100 watts, au moins pendant de brèves périodes. À 54 degrés Celsius, les points chauds locaux sur la puce feront fondre la cire sus-jacente. Nous devons noter ici que même si cela n’est peut-être pas recommandé, une puce cadencée en stock devrait pouvoir fonctionner près du double (80-85 degrés C), donc pour que ce schéma devienne la norme, les matériaux avec une température de fusion plus élevée pourraient être préféré.

On ne sait pas comment la fusion est détectée ici, mais si nous faisons une analogie avec l’eau bouillante, de grandes quantités de chaleur peuvent être absorbées lors d’un changement de phase sans aucune élévation de température. Lorsqu’un point critique est atteint, la puce doit soit fonctionner à une vitesse plus lente, soit éteindre un pourcentage de ses transistors. Étant donné que les mécanismes uniques de propagation de la chaleur fonctionnent si efficacement lors d’un changement de phase, la nécessité de détecter la température à de nombreux endroits pour protéger la puce peut être réduite. L’idée d’utiliser la cire comme machine de refroidissement n’est pas nouvelle – elle a été utilisée dans plusieurs missions Apollo à l’époque où nous avions le programme spatial pour refroidir les batteries.

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Exécuter des puces dans ce type de mode rafale est inévitable. Dans les systèmes plus simples, comme les moteurs ou les moteurs à réaction, il s’agit de la procédure de fonctionnement standard. Par exemple, vous pouvez décharger en continu 500 ampères dans un démarreur pendant plusieurs secondes, mais si vous essayez cela en continu, vos enroulements brûleront. Pour les applications de moteur plus compliquées, comme celles impliquant des moteurs pas à pas ou des servomoteurs, la tension et l’intensité nominale des enroulements peuvent être dépassées – et les couples résultants augmentés – en pulsant rapidement la puissance. De même pour les jets, si vous faites tourner votre turbine à la puissance de décollage trop longtemps, vous ferez fondre vos pales. Si vous maintenez la postcombustion allumée trop longtemps, la buse fondra. Le point ici dans ces exemples est que sans couper la puissance de votre système, non seulement votre conception sera largement sous-optimale, mais l’existence possible d’une empreinte compacte et abordable pour votre concept de machine plus grande est un échec.

Divots de cire

Une puce avec de petits divots qui peuvent être remplis d’une solution de refroidissement comme de la cire.

Les matériaux à changement de phase ont en fait de nombreux applications potentielles qui se chevauchent en informatique. Dans certains cas, ils pourraient en fait être capables d’effectuer eux-mêmes certains calculs rudimentaires. Les modèles dits « spin-glass », dans lesquels les éléments interagissent avec leurs voisins immédiats de diverses manières pour adopter un ordre à plus grande échelle (le même que l’alignement dans les matériaux magnétiques), ont en fait constitué l’inspiration originale pour les modèles de réseaux neuronaux réussis. Une application encore plus ésotérique (et non prouvée) du changement de phase à base de matière grasse se trouve dans la gaine isolante des axones. La myéline ici est composée en grande partie de lipides en équilibre critique à la température de transition fluide. Lorsqu’un signal descend dans l’axone, selon l’intégrité physique de la myéline, une partie de l’énergie de transmission est en fait portée par la myéline.

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Il peut s’écouler un peu de temps avant que votre smartphone n’utilise de la cire pour le refroidissement. Si la récupération de l’énergie thermoélectrique est rendue plus efficace, elle peut même être plus longue. Personne ne veut voir la précieuse énergie de la batterie utilisée pour faire fondre la cire, mais il se peut que cela ait du sens.

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