211service.com
Laptop chlazený iontovým větrem
Každý, kdo používá notebook, bude znát zvuk, který ventilátor vydává, když se spustí, když teplota procesoru dosáhne přibližně 100 °F. S tím, jak se notebooky a další elektronika zmenšují a ztenčují, začali výzkumníci hledat alternativní způsoby chlazení, které přidávají méně objemu a jsou tišší.
Chlazení: Tyto infračervené snímky ukazují systém iontového chlazení Tessera v akci. Po zapnutí zařízení proud vzduchu odvádí teplo ze systému.
Jednou z nových myšlenek je chlazení systému pomocí iontů k tlačení molekul vzduchu přes horký mikroprocesor, čímž se vytváří chladicí vánek. Takzvané systémy iontového chlazení byly demonstrovány ve výzkumných laboratořích dříve, ale nyní Kartu , mezinárodní společnost zabývající se balením čipů se sídlem v San Jose, CA, předvedla systém iontového chlazení integrovaný do pracovního notebooku.
Výzkumníci z Tessera a University of Washington představili podrobnosti o systému iontového chlazení Semi-Therm Symposium IEEE v březnu. Systém dokáže extrahovat zhruba o 30 procent více tepla z notebooku než konvenční ventilátor a laboratorní testy ukazují, že by potenciálně mohl spotřebovat pouze polovinu energie, říká společnost.
Iontový chladič je založen na práci původně provedené v roce 2006 Alexandr Mamishev , profesor elektrotechniky na Washingtonské univerzitě, a jeho kolegové. Minulý rok společnost Tessera licencovala technologii a společnost ji od té doby upravila, aby se vešla do notebooku. Kromě toho, že odvádí teplo efektivněji než ventilátor, má tichý provoz – žádné pohyblivé části, říká Mamishev. To je velký milník.
První práce se soustředila na principy, říká Ken Honer, ředitel výzkumu a vývoje ve společnosti Tessera. Nyní se soustředíme na jeho optimalizaci a přizpůsobení do malých tvarových faktorů. To zahrnuje nejen notebooky, ale také herní systémy, projektory a servery, říká.
Vývoj společnosti Tessera rozhodně ukazuje potenciál pro chlazení EHD, říká Suresh Garimella , který je profesorem elektrotechniky na Purdue a ředitelem univerzity Výzkumné centrum chladicích technologií . Jejich výsledky jsou pro tuto technologii pozitivním krokem.
Iontový chladič Tessera je umístěn poblíž větracího otvoru uvnitř notebooku. Tepelné trubky, které přenášejí teplo pomocí odpařování a kondenzace tekutiny, odvádějí teplo z procesorových jednotek počítače směrem k systému iontového chlazení. Uvnitř zařízení pro iontové chlazení jsou dvě elektrody: jedna, která ionizuje molekuly vzduchu, jako je dusík, a druhá, která funguje jako přijímač pro tyto molekuly. Když se mezi obě elektrody přivede napětí, ionty proudí z emitorové elektrody do kolektoru. Jak se pohybují, jejich hybnost tlačí neutrální molekuly vzduchu přes horké místo a ochlazuje ho.
Jednou z hlavních výzev při integraci systému iontového chlazení do notebooku bylo navrhnout dostatečně kompaktní měnič napětí schopný přeměnit 12 voltů stejnosměrného proudu baterie notebooku na přibližně 3 000 voltů potřebných k provozu chladiče. Pomocí zdroje energie ze zářivky se studenou katodou byli inženýři ve společnosti schopni zkonstruovat zdroj, který má pouze tři centimetry čtvereční.
Tessera není jedinou společností, která se dívá na iontový vánek jako na prostředek k chlazení spotřební elektroniky. Výzkumníci z vlastní laboratoře Garimella v Purdue prokázali podobnou technologii, kterou komerčně vyvíjí začínající startup ze Silicon Valley s názvem Ventiva.
Ani jedna z těchto technologií však není pro příští generaci notebooků zcela připravena. Velkou výzvou bude zajištění spolehlivosti elektrod. Notebooky jsou konstruovány tak, aby fungovaly minimálně 30 000 hodin a při prvních testech systému iontového chlazení některé elektrodové materiály zkorodovaly příliš rychle. Aniž by upřesnil, kvůli čekajícím patentům, Honer říká, že inženýři ve společnosti identifikovali lepší materiály a zaměřují se na optimalizaci jejich životnosti.
Další překážkou pro technologii je hromadění prachu. Honer říká, že jeho inženýři se snaží zajistit, aby byl iontový chladič stejně odolný vůči prachu jako ventilátor. Dodává, že jedním ze způsobů, jak chránit chladič před potenciálně škodlivými částicemi, je použití předfiltru.
Podle Craiga Mitchella, senior viceprezidenta divize Interconnect, Components a Materials společnosti Tessera, společnost plánuje být připravena na komercializaci v příštím roce. Mitchell nedokázal říci, kolik bude iontový chladič stát, ale řekl, že by byl na místě, kde by měl být.
Honer však varuje, že tato technologie je stále relativně mladá. Je to stále poměrně brzy na své křivce přijetí, říká.