Počítače a internet

Článků v rubrice: 104

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

Projekty jaderného dálkového vytápění

Vloni ČEZ spustil dlouho očekávaný provoz horkovodu z Temelína do Českých Budějovic. Dálkové vytápění poskytuje teplo třetině města. Psali jsme o něm podrobněji v článku https://www.3pol.

Náhrada uhelných elektráren jadernými

Vzhledem k tomu, že spotřeba uhlí stále roste navzdory celosvětovému úsilí o snížení emisí skleníkových plynů, několik zemí se poohlíží po strategii využití ...

Alexandrit pro satelitní výzkum

Společnosti z Litvy, Itálie a Německa se spojily, aby pomohly Evropě získat jeden z klíčových materiálů pro evropské vesmírné mise. Během projektu GALACTIC (financovaného EU) vyvinuly evropský ...

Spotřeba uhlí ve světě roste

Globální spotřeba uhlí se v roce 2022 vyšplhala na nové historické maximum a i v roce 2023 zůstane poblíž této rekordní úrovně, protože silný růst v Asii pro výrobu energie ...

V PET Centru Brno je první světová mikrolaboratoř QC1

Začátkem prosince proběhla v brněnském PET centru instalace prvního beta systému QC1 Trasis. Tato „laboratoř v kostce“ o rozměru stolního počítače dokáže provádět většinu ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail