Les scientifiques ont peut-être trouvé la réponse à des puces plus petites et plus rapides qui pourraient inaugurer l’avenir des processeurs, et cette réponse pourrait être l’utilisation de nanofils de silicium-28.
Bien que la technologie ait été initialement rejetée comme n’étant pas très efficace, d’autres recherches et ajustements ont montré que le matériau peut être capable de conduire la chaleur jusqu’à 150 % plus efficacement.
Dans les processeurs avancés, ainsi que dans divers autres matériels informatiques (tels que les cartes graphiques), la chaleur peut être un véritable ennemi. Les composants qui chauffent trop ne fonctionnent pas au mieux. La chaleur contribue également à l’usure et, dans le pire des cas, peut être le catalyseur de la panne des pièces de votre PC. En tant que tels, la plupart des fabricants accordent beaucoup d’attention aux thermiques, mais plus nos composants deviennent puissants, plus il est difficile de les garder au frais sans les rendre énormément énormes.
Dans les processeurs, le silicium est un isolant thermique naturel, mais comme l’a noté Tom’s Hardware, ce n’est pas un excellent conducteur de chaleur. Comme les micropuces deviennent plus petites à chaque génération, mais sont toujours remplies de milliards de transistors, l’utilisation du silicium devient plus délicate.
Pour lutter contre ce problème, les scientifiques continuent de rechercher diverses technologies qui peuvent rendre les puces plus efficaces sans avoir à faire de compromis sur la taille et les thermiques. Selon un article publié par le Lawrence Berkeley National Laboratory, les scientifiques ont peut-être trouvé la clé d’une meilleure conductivité thermique dans les processeurs – en utilisant du silicium-28 (Si-28) purifié.
Le silicium naturel peut être décomposé en trois isotopes : le silicium-28, le silicium-29 et le silicium-30. Le premier des trois, le Si-28, représente environ 92 % de tout le silicium naturel et est souvent choisi comme le meilleur conducteur de chaleur lorsqu’il est purifié. Après avoir été purifié, ses capacités de conduction thermique augmentent d’environ 10 %. Si un gain de 10% n’est pas trop minable, il n’était pas considéré comme valable jusqu’à présent, lorsque les scientifiques impliqués dans ce projet ont examiné de plus près le silicium-28.
À première vue, rien n’a changé — les chercheurs ont pu confirmer que le Si-28 purifié n’apportait qu’une amélioration de 10 % par rapport au silicium naturel. Cependant, comme ils se sont réduits à l’utilisation de nanofils de 90 nm, soit environ mille fois plus qu’un cheveu humain, les résultats ont été exponentiellement meilleurs. L’utilisation de nanofils Si-28 de 90 nm a montré une amélioration de 150 % de la conductance thermique, dépassant de loin les attentes des scientifiques.
« Nous nous attendions à ne voir qu’un avantage supplémentaire – quelque chose comme 20% – de l’utilisation d’un matériau isotopiquement pur pour la conduction thermique des nanofils », a déclaré Junqiao Wu, l’un des scientifiques impliqués dans le projet. Imaginez la surprise lorsque le bénéfice s’est avéré être aussi élevé que 150% au lieu des 20% qu’ils visaient.
Il y a une longue explication technique derrière pourquoi c’était le cas, mais pour le dire en termes plus simples, le nouveau matériau a pu réduire deux mécanismes qui bloquaient auparavant une partie de la conductivité thermique fournie par le Si-28. Assurez-vous de plonger plus profondément dans l’article à la source d’origine si vous souhaitez savoir exactement comment cela fonctionne.
Pour le reste d’entre nous qui sommes des utilisateurs finaux plutôt que des scientifiques, que signifient ces nouveaux nanofils de silicium conducteurs de chaleur considérablement améliorés ? Cela pourrait être la prochaine étape sur le chemin sans fin vers des puces plus petites, mais plus denses. Si les thermiques peuvent être tellement améliorés, cela pourrait permettre aux futurs fabricants de puces d’atteindre de nouveaux niveaux de performances sans avoir à se soucier autant des températures de leur matériel.
Bien que les scientifiques souhaitent poursuivre leurs recherches sur les nanofils Si-28, en se concentrant sur le contrôle de la conduction thermique, ce n’est pas si facile à faire. Dans l’état actuel des choses, il y a un manque de silicium-28 purifié disponible pour les tests. Si davantage de matériel peut être obtenu et que des recherches supplémentaires s’avèrent fructueuses, il n’est pas du tout improbable que cette technologie se retrouve dans les futures puces.
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