IBM utiliza água para refrigerar seus processadores 3-D

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/06/2008

[Imagem: IBM]

A refrigeração a água é indispensável para os supercomputadores e já vem ganhando popularidade também para os computadores de mesa, graças à disponibilidade comercial de equipamentos que permitem a substituição dos tradicionais coolers por verdadeiros "radiadores de computador".

Refrigeração a água dentro do processador

A IBM resolveu levar a idéia da refrigeração a água um passo adiante, e desenvolveu uma tecnologia que permite que a água circule internamente no processador e não sobre sua superfície.

Desenvolvida em conjunto com o Instituto Fraunhofer, da Alemanha, a tecnologia é aplicável aos chips 3-D, consistindo em uma série de canais situados entre as camadas do chip tridimensional, por onde a água flui.

Processadores 3-D

Os chips tridimensionais da empresa ainda estão em fase de pesquisa. Enquanto os componentes eletrônicos dos chips tradicionais ficam uns ao lado dos outros, no processador tridimensional esses componentes são empilhados, o que diminui a distância a ser percorrida pelos sinais digitais em até 1.000 vezes.

A construção do processador em camadas também permite a elevação do número de canais de comunicação interna do chip em até 100 vezes.

1 kW de puro calor

O inconveniente de tanta densidade de processamento é que o calor dissipado por um chip 3-D chega a 1.000 watts, mais de 10 vezes mais quente do que os chips 2-D atuais.

Para retirar tanto calor, os engenheiros construíram camadas intermediárias, situadas entre as camadas normais do chip 3-D, constituídas por uma rede de microcanais por onde flui a água.

Qualidades termofísicas da água

Desta forma, o calor é retirado diretamente da fonte onde ele é gerado. Graças às excepcionais qualidades termofísicas da água, torna-se possível resfriar até 180 watts por centímetro quadrado, por camada. Um chip 3-D típico tem uma área de 4 cm₂.

Para não atrapalhar a conexão entre as camadas ativas, que fazem o processamento e geram o calor a ser dissipado, cada camada de resfriamento tem até 10.000 interconexões verticais por cm₂.