Ingeniería

Tecnología de refrigeración de chips capaz de lidiar con emisiones de calor de mil vatios por cm2

(NC&T) Issam Mudawar, profesor de ingeniería mecánica, dirige la investigación.

Los chips de ordenador convencionales generan mucho calor, cerca de 100 vatios por centímetro cuadrado, y aún más en pequeños puntos calientes que pueden dañar o destruir la delicada circuitería dentro de los microchips. Los chips son enfriados mediante aire utilizando placas de metal con aletas llamadas disipadores de calor, y a menudo con un pequeño ventilador. Los chips de alta eficiencia del futuro generarán mucho más calor que los elaborados con las tecnologías convencionales.

Otras técnicas experimentales de enfriamiento mediante líquidos están limitadas a una capacidad de reducción de calor de cerca de 200 vatios por centímetro cuadrado. Sin embargo, el nuevo sistema alcanza una capacidad de enfriamiento de cerca de 1.000 vatios por centímetro cuadrado.

Por muchas razones, el progreso en el sector de la computación y en el de la electrónica cada vez está más limitado por cuán bien se pueden enfriar los chips. La industria ha estado estancada durante varios años en el nivel actual de capacidad de enfriamiento de 200 vatios por centímetro cuadrado. Ahora, este límite ha sido por fin superado, y de un modo espectacular.

Tecnología de refrigeración de chips
Ingenieros trabajando en la nueva tecnología. (Foto: Purdue News Service/David Umberger)
La técnica desarrollada por la Universidad Purdue hace circular un líquido refrigerante llamado hidrofluorocarbono, que no conduce la electricidad ni causa cortocircuitos.

El sistema de refrigeración está compuesto de canales de menos de un milímetro de ancho. Estos canales se crean encima de un chip y se cubren con una placa de metal que contiene pequeños agujeros. El líquido refrigerante se bombea como microchorros a través de los agujeros y fluye entonces a través de los canales para enfriar el chip. Según se calienta el líquido dentro de los canales debido al calor del chip, bulle y se convierte momentáneamente en vapor, facilitando el proceso de enfriamiento.




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