Počítače a internet

Článků v rubrice: 70

Kapalná energie pro čipy

Mikročipy chlazené a napájené kapalinou mohou jednoho dne strčit do kapsy i superpočítač typu Watson.

Fotogalerie (1)
Ilustrační foto

Mikročipy nebo zařízení, která je obsahují, obvykle nemáčíme. To by pravděpodobně nedopadlo dobře. Nový druh čipů, který je napájen i chlazen proudící kapalinou, by však mohl v budoucnu zásobovat energií počítače, chytré telefony nebo tablety. Pokud bude projekt společnosti IBM úspěšný, pak by se velký superpočítač typu Watson mohl zmenšit tak, že by se vešel do mobilních kapesních přístrojů. Jen pro představu – superpočítač Watson potřeboval k provozu příkon 85 kW, což by stačilo k vytápění tuctu domů a jeho servery vyžadují tolik prostoru jako 10 velkých mrazáků.

Vývojáři se při vývoji nového mikročipu inspirovali způsobem, jakým je energií zásobován lidský mozek. Podle Bruna Michela z výzkumné laboratoře IBM v Curychu je mozek 10 000krát efektivnější než jakýkoliv dnešní počítač. Umožňuje to velmi účinná síť kapilár a krevních cév, které současně přenášejí teplo a energii. Nová koncepce mikročipů spočívá ve skládání stovek křemíkových destiček na sebe způsobem, jímž se vytvoří trojrozměrné procesory. Mezi každou vrstvou je dvojice sítí s kapalinou. Jedna síť vede nabitou kapalinu k pohonu čipu, zatímco druhá teplo z aktivních tranzistorů odvádí. Vytváří se tak mikroskopická průtočná baterie (flow batery).

Trojrozměrné čipy se již podařilo vyrobit a procesory Ivy Bridge společnosti Intel se mají ve spotřebitelských produktech objevit letos (v roce 2012). Budou využívat vertikální tranzistory, což umožní umístit v daném prostoru více komponent a ve srovnání s dvourozměrnými konvenčními čipy získat mnohonásobně větší procesní energii.

Používání kapalin pro chlazení trojrozměrných čipů není novým řešením, zcela nové je však současné použití kapaliny i jako zdroje energie. Tento biologií inspirovaný přístup by umožnil podstatně snížit spotřebu elektřiny. Bruno Michel tvrdí, že se svými spolupracovníky již prokázal možnost použití kapaliny k přenosu elektřiny sítí kapalinových kanálků. V plánu je výroba prototypového čipu do roku 2014. Pokud bude vývoj úspěšný, pak superpočítač typu Watson skončí v kapse a bude poháněn baterií podobné té, která je dnes v mobilním telefonu.

 


„Krev“ z vanadu

K napájení průtokových čipů použil Bruno Michel z IBM redox flow battery (redukčně‑oxidační průtoková baterie), která využívá energii uvolňovanou při změnách oxidačních stavů. Do zařízení se paralelními kanály pumpují dva elektrolyty z vnějších nádrží. Kapaliny obsahují různé typy vanadových iontů – elektrony „tečou“ od jednoho k druhému a vytvářejí elektrický proud. Zpětný proces, tj. nabití baterie, se dosáhne připojením napětí.

 

Zkrácený překlad podle: Duncan Graham‑Rowe: Liquid power for chips. New Scientist, 2011, č. 2839, s. 25.

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Naše první slova

Původ řeči je jednou z největších záhad lidstva. „Na začátku bylo slovo...“ praví Bible. Ale jaké? Minimálně od biblických časů jsme se snažili rozluštit původ lidské řeči. Je to konec konců jedna z charakteristik, která nás odlišuje od jiných živočichů.

Černá smrt gumy a jak jí čelit

Guma je jedním z neopěvovaných velkých hrdinů průmyslové revoluce. Kromě jejích obvyklých aplikací, jako jsou pneumatiky, kondomy, elastické spodní prádlo, apod., představuje základní složku asi ve 40 000 výrobcích, včetně absorbérů nárazu, hadic, lékařských nástrojů, těsnění, atd.

Z historie i současnosti vynálezů a jejich ochrany

Vynálezy a objevy často přicházejí na svět klikatými cestičkami. Jednou to vypadá, jako by se na ně čekalo tak netrpělivě, že se zrodí hned v několika hlavách v různých koutech světa, jindy je náhodou nebo omylem objeveno něco, s čím si nikdo neví rady.

Jak vyčíslit ekonomické přínosy jádra? A co na to evropský jaderný průmysl?

Společnost Deloitte vypracovala pro Euratom studii o přínosech jaderné energetiky v roce 2019 a 2050. V současné době je v provozu ve 14 zemích EU 126 komerčních reaktorů o výkonu 118 GWe. Do roku 2050 by měl jejich výkon stoupnout na 150 GWe, budou se ale muset snížit investiční náklady.

Astronauti se pořád ptali: Jak se daří myškám?

Myši, švábi, japonské křepelky, ryby, škeble, rostliny.... ti všichni měli možnost ochutnat Měsíc! Po návratu Apolla 11, od jehož mise letos uplynulo 50 let, putovalo množství vzácných vzorků měsíční horniny do laboratoří.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail