Mejorando el enfríamiento de los CPUs

IBM duplica la capacidad de enfríamiento en los CPU con un simple cambio en su fabricación
Por Joel Hruska - Publicado el 25 de Marzo, 2007 - 10:03PM CT

Según un artículo publicado en la conferencia IEEE Semi-Therm, IBM ha descubierto una forma de mejorar dramáticamente el sistema de enfriamiento de los procesadores. A diferencia de otros recientes descubrimientos en los sistemas de enfriamiento, el de IBM parece ser uno relativamente económico de implementar y podría tener un impacto significativo en los procesadores de los consumidores en un futuro cercano. IBM afirma que puede duplicar la capacidad de enfriamiento del CPU y al mismo tiempo hacerlo con facilidad y seguridad sin cambiar radicalmente el actual sistema de enfriamiento de los CPU y sin el uso de montajes más avanzados como los enfriadores de agua.

El descubrimiento de IBM tiene que ver con el uso de la "pasta" térmica, esta es típicamente esparcida entre la cara de un chip y el disipador de calor que se encuentra directamente sobre el núcleo. Los overclockers ya saben lo crucial que es la aplicación de la pasta térmica: si se aplica demasiado se ocasiona un aumento en la temperatura, y si se aplica muy poco, igualmente, se ocasiona un aumento en la temperatura. Se tiene que aplicar la cantidad "justa". Por lo que IBM investigó la mejor manera de utilizar la "goma pegajosa" en la cantidad y en el lugar adecuado, y hacerlo mucho más eficiente en el proceso.

El disipador de calor de un CPU está normalmente adherido directamente al núcleo con una pasta o goma que ha sido enriquecida con micro partículas de cerámica o metal. Estas partículas forman puentes de evacuación de calor entre el núcleo y el ventilador, y estos puentes se lleva el calor hacia el disipador de calor.

Diagrama: Capas de enfriamiento (fuente: IBM)

En su forma actual el proceso es bastante ineficiente: IBM dice que el 40% del total de la administración térmica de un CPU (por ejemplo, la capacidad de enfriamiento disponible para alejar el calor del núcleo) es consumida por estas partículas. Esta ineficiencia empeora porque las partículas no están realmente esparcidas de manera uniforme en la pasta. Al contrario, las partículas de aglomeran, formando lo que IBM llama la "cruz mágica", como se muestra en la figura 1. El área más densa es una mezcla no homogénea de pasta y partículas que empeora dramáticamente la eficiencia a través del núcleo.

Figura 1: La Cruz Mágica. (fuente: IBM)

La solución de la IBM fue de diseñar una serie de surcos de longitud micrometrada en la tapa de cobre que se encuentra sobre el núcleo del CPU como se muestra en el diagrama superior ("jerarquía de canales ramificados"). Estos cortos y largos surcos que la pasta se distribuya uniformemente sobre los puntos donde debería agruparse para formar una estructura de "cruz mágica". Utilizar la nueva tecnología de IBM ha permitido a los investigadores esparcir la pasta térmica de formas mucho más homogéneas y eficientes, como se muestra en la figura 2.

Figura 2: Genial (Gettin' groovy). (Fuente: IBM)

Los resultados son impresionantes. El espesor de la pasta pudo ser reducido en una tercera parte y la presión requerida para encajar apropiadamente el ventilador encima del núcleo fue recortada a la mitad. Y además de todo esto, IBM afirma que la capacidad de enfriamiento se ha duplicado.

Las herramientas de manufactura para definir los canales micrometrados ya están siendo desarrolladas. IBM no ha ofrecido otros detalles específicos en lo que respecta a cuando podremos ver a los chips usando este nuevo procedimiento, pero dicen que la nueva tecnología puede ser rápidamente integrada en las plantas de manufactura de hoy en día a precios bajos y usando tecnologías de proceso existentes. Si los AMDs o Intels utilizarán esto o no, todavía no se sabe, pero el potencial es innegable.


Sacado de: Ars Technica