Kahden äskettäisen avaruuslennon aikana NASA:n Franklin Robinson ja Marylandin yliopiston professori Avram Bar-Cohen osoittivat, että heidän mikrorakoihin perustuva jäähdytystekniikkansa toimii myös painottomissa oloissa. - Painovoimavaikutukset ovat suuri riski tällaisessa jäähdytystekniikassa. Lennot todistivat, että tekniikkamme toimii kaikissa olosuhteissa. Nämä kokeilut avaavat oven tekniikan käyttöön tulevaisuuden avaruuslentojen operaatiossa. Mielestämme tämä järjestelmä edustaa uutta lämmönhallinnan paradigmaa, Robinson sanoi.
Mikrorakojäähdytyksellä tiukasti pakatun elektroniikan tuottama lämpö poistetaan juoksuttamalla sähköä johtamatonta HFE 7100 -jäähdytysnestettä upotettujen suorakaiteen muotoisten mikrokanavien kautta lämpöä tuottavien laitteiden sisällä tai niiden välillä.
Kun jäähdytysneste virtaa näiden pienten rakojen läpi, se kiehuu kuumennetuilla pinnoilla tuottaen höyryä. Tämä kaksivaiheinen prosessi tarjoaa suuremman lämmönsiirtonopeuden, mikä pitää suuritehoiset laitteet viileinä ja todennäköisemmin rikkoontumatta ylikuumenemisen takia.
Sulautettu jäähdytystapa edustaa merkittävää poikkeamista perinteisemmistä jäähdytystekniikoista. Tavanomaisemmissa lähestymistavoissa suunnittelijat pitävät lämpöä tuottavat piirit ja muut laitteistot mahdollisimman erillään toisistaan. Lämpö kulkee painettuun piirilevyyn, missä se johdetaan lopulta avaruusalukseen asennettavaan jäähdyttimeen.
Robinson ja Bar-Cohen aloittivat mikrokanavatekniikan kehittämisen noin neljä vuotta sitten varmistaakseen, että NASA voisi hyödyntää seuraavan sukupolven 3D-piirejä, kun niitä tulee saataville.
Hyödyistä huolimatta kolmiulotteiset piirit ovat erityinen haaste potentiaalisille käyttäjille sekä maan päällä että avaruudessa: mitä pienempi tila piirien välillä on, sitä vaikeampaa siellä on poistaa lämpöä. Koska kaikki sirut eivät ole kosketuksissa piirilevyn kanssa, perinteiset jäähdytystekniikat eivät toimi. Uusi tekniikka välttää tämän ongelman johtamalla jäähdytysnestettä pinottujen piirien sisällä ja välillä.
Vaikka mikrorakojäähdytys oli alun perin suunniteltu käytettäväksi 3D-piireissä, siitä olisi apua muussakin avaruuslennon elektroniikassa. - Näemme sovelluksia mikrorakojäähdytykseen kaikissa avaruudessa käytetyissä erittäin tiheissä elektronisissa laitteissa, Robinson toteaa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 8.11.2019
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
