Londra - Un burlone direbbe che la seconda applicazione più utile di un processore per computer è quella di fornelletto elettrico: pochi minuti, ed un uovo è fritto. La generazione del calore, e la sua dissipazione, è in effetti uno dei maggiori problemi che devono affrontare i progettisti di chip e di computer, inclusa
IBM.
I ricercatori di Big Blue hanno messo a punto una nuova tecnologia per il raffredamento dei processori, chiamata
interfaccia ad alta conduttività termica che, rispetto ai metodi attuali,
promette un sostanziale progresso nella rimozione del calore. L'approccio utilizzato da IBM affronta il problema dal punto di vista della connessione tra il chip e i vari componenti di raffreddamento attualmente utilizzati per la rimozione del calore, tra i quali i dissipatori (attivi o passivi).
Come ben sanno coloro che smanettano con i componenti hardware del PC, sulla superficie del processore a contatto con il dissipatore viene generalmente applicata una pasta viscosa termoconduttiva la cui funzione è quella di riempire le irregolarità del metallo e garantire l'espansione e la contrazione dei chip dovute ai cicli termici. La pasta viene applicata in uno strato molto sottile per consentire un efficiente trasporto del calore dal chip ai componenti di raffreddamento. Tuttavia, IBM afferma che
uno strato troppo sottile di pasta potrebbe danneggiare o addirittura provocare la rottura del chip.
Servendosi della nanotecnologia, i ricercatori di IBM hanno sviluppato
una sorta di capsula per il chip con una rete di canali ramificati ad albero sulla superficie (v. immagine a lato). Il modello è stato ideato in modo che la pasta si espanda sulla superficie del chip in modo assai più uniforme rispetto ai metodi tradizionali e con meno pressione: ciò consente, secondo il colosso di Armonk, di migliorare il trasporto del calore attraverso l'interfaccia fino a dieci volte.
Gli ideatori del dispositivo affermano di
aver preso in prestito l'idea dalla biologia. In natura si possono infatti trovare vari sistemi di canali gerarchici, ad esempio le foglie dell'albero, le radici o il sistema circolatorio dell'uomo, che sono in grado di servire grossi volumi di liquido con poca energia: il che è di fondamentale importanza per tutti gli organismi di dimensioni superiori a pochi millimetri. I vecchi sistemi di irrigazione dell'acqua sfruttavano questo stesso approccio.
Un prototipo del sistema di raffreddamento (v. immagine a lato), messo a punto dallo
Zurich Research Laboratory di IBM, è stato presentato all'evento londinese
BroadGroup Power and Cooling Summit, e presentato come una soluzione "per migliorare le performance di raffreddamento dei sistemi informatici di questa e della futura generazione".
Big Blue ha spiegato che il problema del raffreddamento rappresenta una delle limitazioni più serie della prestazione totale dei chip. I chip a performance elevate di oggi generano già una potenza specifica pari a 100 Watt per centimetro quadrato,
un ordine di grandezza superiore a quello di una comune piastra di cottura. I chip del futuro potranno raggiungere densità di potenza anche superiori, creando temperature di superficie prossime a quelle del sole quando non raffreddati (circa
6.000 gradi centigradi).