無情的搜索以推動信息能力的限制強調了一個重要的挑戰:有效地管理中央處理單元(CPU)產生的熱量 – 我們計算機的大腦。傳統的冷卻方法主要是使用風扇鑄造空氣,由於空氣熱處理的基本特性和運動部件的可靠性,因此達到了極限。在這裡,潛水冷卻的基本思想在聚光燈下開放。這種方法包括在最能執行熱量的液體中潛入特殊設計的CPU,有望徹底改變我們如何保持計算機新鮮。這種冷卻策略不僅旨在克服空氣冷卻限制,而且還為更安靜的解決方案,節能和環保友好的潛力提供了潛力。它標誌著強大且可持續的計算機系統的發展,這引發了人們對推動這種創新技術的興趣的重大轉變。
在亞利桑那州立大學,Kathan Gajjar和Huei-Ping博士在冷卻CPU方面有一個新的先驅,可以改變計算機工作方式的未來。他們的作品發表在《熱工程中的案例研究》雜誌上,顯示了一種獨特的冷卻液系統,該系統使用了一種特殊的非導體流體而不是傳統風扇或泵。
Huei-Ping博士Huang解釋了他們的發明背後的基本思想:“我們的系統本質上是一個充滿了特殊液體的環。這種液體的運動有助於維持熱量,這是由熱量本身自然指導的,而無需風扇或泵。”該智能設計使用自然熱流程將CPU保持在適當的溫度,繞過基於風扇基於風扇的冷卻的能量的使用。
其冷卻系統中的一個主要創新是特斯拉閥的整合,這對於冷卻液的單向回收至關重要。與需要機械零件來控制流動方向的傳統閥不同,特斯拉閥使用智能設計,使流體比另一個方向更容易流動,使用CPU本身產生的熱量。這提供了一個連續,有效的冷卻過程,而無需活動部件,進一步提高了系統的可靠性和效率。黃博士處理:“使用我們的冷卻系統中的特斯拉閥是一個玩家。它不僅提高了去除熱量的效率,而且還通過消除了對機械泵的需求來簡化模型,從而導致更耐用且更少的功率解決方案。”
在他們的研究中,他們發現一種特殊的液體FC-3283在冷卻方面比傳統的礦物油更好,從而確保CPU在現實世界中可以有效地發揮作用。他們系統的一個重要特徵是一個專門創建的閥,該閥僅在一個方向上提供液體運動,從而提高冷卻效果。黃博士強調:“使我們的系統運轉良好的是智能環設計,其中包括一個特殊的閥門,該閥將液體流動到一個方向。”
為了嘗試他們的模型,Gajjar和Huang博士變成了計算機模擬,這使他們能夠檢查不同流體的冷卻率,而無需首先構建物理模式。 Huang博士指出:“通過模擬冷卻過程,我們能夠比較其執行的礦物油和FC-3283的表現,並表明FC-3283將CPU保持在理想的溫度範圍內,以供實際使用。”
他們的發現不僅提供了新的CPU冷卻解決方案,還突出了使用獨特模型來改善冷卻系統中的熱流的潛力。黃博士進一步討論了他們的工作的更廣泛影響:“我們的研究貢獻了兩種主要方式。首先,它表明我們的創新設計可以改善當前的冷卻系統。其次,它為我們使用的特殊閥門提供了新的用途,從而擴展了其技術應用。”這種創新的冷卻方法不僅有望提高計算機性能和能源效率,而且還可以使計算環境更安靜,從而消除了對嘈雜風扇的需求。隨著對更強大計算的需求的增加,亞利桑那州立大學的Gajjar和Huang博士的初步工作為最有效,最可持續的冷卻技術提供了有希望的途徑。
日記
Kathan Gajjar,Huei-Ping Huang,“將熱結合物轉移至冷卻CPU的單相”,《熱工程學的偶爾研究》,2023年,doi:doi: https://doi.org/10.1016/j.site.2023.103728。