Refrigeração líquida vai para dentro dos processadores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/10/2015

Os pesquisadores trabalharam com um circuito integrado comprado no comércio, demonstrando a viabilidade da adoção imediata da técnica de refrigeração líquida interna.
[Imagem: Rob Felt/Georgia Tech]

Calor interno

Engenheiros conseguiram integrar pela primeira vez a refrigeração líquida diretamente dentro de um chip.

A refrigeração líquida de computadores é uma técnica antiga, mas até agora era baseada na retirada do calor da superfície dos chips por meio de trocadores de calor metálicos.

Agora, o líquido de arrefecimento vai por meio de microcanais escavados no próprio silício a até algumas centenas de micrômetros do ponto onde os transistores estão funcionando e emitindo calor, efetuando uma refrigeração muito mais eficiente.

Muhannad Bakir e Thomas Sarvey, da Universidade de Tecnologia da Geórgia, nos EUA, introduziram a refrigeração líquida no interior de um chip FPGA (Field-Programmable Gate Array), um tipo de circuito integrado de múltiplos usos, projetado para ser reprogramado depois de pronto.

"Acreditamos ter eliminado uma das maiores barreiras à construção de sistemas de alto desempenho que sejam mais compactos e mais energeticamente eficientes," disse Bakir.

Refrigeração líquida no chip

Trabalhando com um chip construído com a tecnologia de 28 nanômetros pela Altera, os pesquisadores registraram temperaturas 60% mais baixas do que as obtidas pela refrigeração a ar tipicamente usada nesses circuitos integrados.

Eles arrancaram a porção superior do chip, escavaram nela os microcanais para passagem da água, anexaram os bocais de entrada e saída, e colaram novamente a pastilha no chip.

Com a água entrando a uma temperatura de 20º C e uma taxa de fluxo de entrada de 147 mililitros por minuto, o FPGA com refrigeração líquida funcionou a uma temperatura inferior a 24º C, em comparação com os 60 graus Celsius do mesmo chip resfriado a ar.

"Nós eliminamos o dissipador de calor de cima do chip de silício movendo a refrigeração líquida para apenas algumas centenas de micrômetros distante dos transistores. Acreditamos que a integração confiável do arrefecimento microfluídico diretamente no silício será uma tecnologia disruptiva para uma nova geração de produtos eletrônicos," finalizou.