Aušinimo lustai, lengvų skaičiavimo įrenginių ateitis
Vienas iš pagrindinių veiksnių, ribojančių didelės skaičiavimo galios lustų kūrimą, yra jų šilumos išsklaidymo galimybė. Skiedrų šilumos išsklaidymo problema visada kamavo pramonę. Nagų dangtelio dydžio lustas iš tikrųjų yra 300 vatų šilumos šaltinis, tačiau iš tikrųjų lustas jau yra labai karštas, kai suvartoja daug mažiau energijos. Dėl miniatiūrizavimo ir didelio lustų integravimo gali labai padidėti vietinis šilumos srauto tankis. Padidėjus skaičiavimo galiai ir greičiui, sunaudojama daug energijos ir gaminama šiluma.
TSMC paskelbtoje ataskaitoje matyti, kad ateityje kai kurių „didelių lustų“, kurių plotas didesnis nei 500 kvadratinių milimetrų, planuojamas energijos suvartojimas gali viršyti 2000 vatų. Nepaisant nuolatinio lusto proceso dydžio mažėjimo, galios tankis nuolat didėja. . Kai puslaidininkinis procesas pasiekia 2 nm, tranzistorių skaičius ir lusto skaičiavimo galia natūraliai žymiai padidės. Spartus AI skaičiavimo galios augimas ir toliau kels didelių iššūkių itin didelės galios lustų aušinimui ir aušinimui. Šiuo metu visa plataus vartojimo elektronikos lustų pramonė iš tikrųjų pateko į užburtą „žymiai pagerėjusio našumo ir sparčiai didėjančio energijos suvartojimo“ ratą, rodantį tendenciją „sunaudotą energiją keisti našumu“.
Neseniai Frore Systems, novatoriškas kietojo kūno aušinimo sprendimas, pagrįstas pjezoelektriniais MEMS, paskelbė, kad nešiojamieji kompiuteriai su MEMS aktyviojo aušinimo lusto (AirJet) sprendimu bus išleisti 2023 m. pradžioje ir užtikrins geresnį aušinimo našumą nei tradiciniai ventiliatoriai ir sumažins triukšmą. „AirJet“ aušinimo lustas yra aušinimo problemos, ribojančios procesoriaus našumą šiuolaikiniuose nešiojamuosiuose kompiuteriuose, sprendimas. Tai vadinamasis „kietojo kūno aušinimo sprendimas“, visiškai atsisakantis tradicinių ventiliatoriaus aušinimo būdų.
Be to, „Huawei“ ir Harbino technologijos institutas kartu pateikė paraišką dėl patento, pavadinto „Deimantinė lustas“. Tai efektyvus šilumos išsklaidymo lustas, pagamintas iš deimantinių medžiagų, galintis išspręsti didelio našumo lustų šildymo problemą ir atverti naują kelią lustų veikimui pagerinti. Deimantas yra kristalas, sudarytas iš anglies elementų, pasižymintis puikiomis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis. Deimantas, kaip natūralus mineralas, turi puikų šilumos laidumą. Deimantų panaudojimas elektroninių lustų šilumos išsklaidymo būdu gali žymiai pagerinti jų šilumos išsklaidymo efektyvumą. Palyginti su tradicinėmis medžiagomis, jis efektyviai sumažina problemas, kylančias dėl ilgalaikio skiedrų veikimo aukštoje temperatūroje.
Nors kai kuriose programose gali būti naudojami unikalūs sprendimai, dauguma rinkų turi rasti būdų, kaip nuveikti daugiau naudojant mažiau išteklių, o tai reiškia, kad reikia daugiau funkcijų vienam vatui. Su tuo susijusios išlaidos yra daug didesnės nei ankstesnių sprendimų.
