Lasery jsou skvělé pro vytápění věcí, ať už to musíte udělat rychle, zasáhnout přesný cíl nebo to udělat z dálky. Za specifických podmínek mohou lasery také vychladnout věci, a to může být přesně to, co potřebujeme k tomu, abychom se příliš řeší datová centra.
Sandia Labs, federálně financovaný americký outfit Energy and Defense Tech Research Outfit, se spojuje s Minneapolis založenými startup Maxwell Labs, aby vyvinul způsob, jak zapnout hotspoty na pohánění datových center čipů a udržovat je v pohodě.
Dříve jsme viděli metody chlazení laseru, které se používají k chlazení antihmoty, na pomoc při biologickém výzkumu a ke studiu kvantových jevů. Spolu s vědci na University of New Mexico pracuje tento tým na zcela nové technologii zvané laserové fotonické chlazení.
Cílem je snížit masivní poptávku po energii potřebné k chlazení datových center. Asi 30%-40% energie, která tato zařízení čerpá, směřuje k chladicím serverům a vysoce výkonným počítačům. Díky tomu jsou náklady na provoz a zároveň natahují místní zdroje.
Kromě zvýšení energeticky účinnějších datových center může lepší chladicí systém také učinit čipy uvnitř více výkonné tím, že zabrání tepelnému škrtícímu řízení nebo zpomalením procesů za podmínek vysokého tepla.
Jak to tedy funguje? Lasery naladěné na specifickou frekvenci a zaměřené na malou plochu na povrchu určitého prvku ji mohou namísto zahřívání ochladit. A když řekneme malé, máme na mysli jako oblast v pořadí stovek mikronů.
Čipy datového centra jsou obvykle ochlazeny pomocí studené vody, která protéká mikroskopickými kanály v měděných destičkách namontovaných na horní části procesorů. Vědci používají úplně odlišný přístup. Mají v úmyslu vytvořit fotonickou studenou desku s malými rysy, asi tisíckrát menší než šířka lidských vlasů, aby nasměrovaly chladicí lasery pro cílení na hotspoty.
Tato fotonická studená deska bude do značné míry tvořena polovodičovým materiálem zvaným gallium arsenid. Bude to muset být méně než milimetrový tlustý a co nejvíce nečistot. Maxwell Labs věří, že tato technologie by mohla vychladnout čipy efektivněji než výše uvedené systémy na bázi vody. Jakmile je metoda zdokonalena, mohla by tyto chladicí systémy nahradit nebo doplnit.
Efektivně chlazené čipy by mohly znamenat nejen méně energetických datových center, ale také výkonnějších výpočetních systémů. „Jedinečná schopnost světla na cíl a ovládání lokalizovaného topení prostorově a v optických časových bodech pro tato zařízení odemkne omezení tepelného návrhu, která jsou tak zásadní pro design čipu, že je obtížné spekulovat, co s ním činí architekti Chip Balma uděláme.
Zdroj: Sandia National Laboratories
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com
