Die PC-Industrie versucht immer, neue Ziele zu finden, um Leistung, Temperatur oder Verbrauch zu verbessern. In der grundlegenden Thermodynamik gibt es eine Reihe von Effekten, die dabei helfen könnten, aber sie weisen eine Reihe von Einschränkungen auf, die noch nicht gelöst wurden, die jedoch untersucht werden könnten. Einer von ihnen ist der sogenannte Thomson-Effekt , bekannt und hat großartige Anwendungen auf dem PC, aber warum nicht?
Jeder, der sich mit einem Bereich der Thermodynamik befasst hat, wird diesen Effekt kennen und als solcher mehr als einmal gefragt haben, warum die Branche nicht weiter Ressourcen in die Linderung ihrer negativen Punkte investiert hat.
Als nächstes werden wir die grundlegenden Punkte und alles, was mit seinem Zweig für das Rechnen zu tun hat, kennen, da ernsthafte Versuche unternommen wurden, es in die Praxis umzusetzen, und von denen wir derzeit nichts wissen.
Thomson-Effekt, so effektiv wie es scheint?
Studiert von dem Mann, der ihm seinen Namen gibt, William Thomson 1851, wo es zuerst auf Papier vorhergesagt und dann empirisch demonstriert wurde, sprechen wir über einen Effekt, der ernsthafte Konnotationen für die PC-Industrie hat und nur ein paar Probleme zu lösen hat.
Dieser Effekt basiert auf einem stromleitenden Material als Basis, das durch Passieren mit einem Temperaturgradienten erwärmt oder gekühlt wird, dh der Effekt versucht zu erklären, wie ein stromleitendes Material beim Durchgang von erwärmt oder gekühlt werden kann es zwischen zwei Punkten.
Viele von Ihnen werden bereits eine hochgezogene Augenbraue und eine brennende Glühbirne über dem Kopf haben, und das heißt, der Effekt lässt sich lieben, sobald er bekannt ist, aber bevor wir uns seine möglichen Anwendungen ansehen, müssen wir wissen, dass es zwei Arten gibt des Thomson-Effekts: positiv und negativ .
Das Positive basiert auf der Bewegung des Stroms vom heißen zum kalten Ende, dh es bewegt sich von einem hohen Potential zu einem niedrigen und erzeugt somit Wärme. Der negative Effekt ist genau das Gegenteil, wir haben ein kaltes Ende und ein heißes Ende mit einem niedrigeren Potential, wo sich der Strom von einem niedrigen Potential zu einem hohen bewegt und dabei Wärme absorbiert wird.
Wenn wir dies verstanden haben, können wir nur verstehen, dass dieser Effekt im Gegensatz zu den beiden anderen, die wir damals gesehen haben, der einzige ist, der in einzelnen Materialien gemessen werden kann, etwas, das wir benötigen, um unsere Ideen zu entwickeln.
Warum wird es nicht in CPUs und GPUs verwendet?
So wie die CPU und GPU Kühlkörperlüfter werden mit Strom versorgt. Die Logik besagt, dass wir den negativen Thomson-Effekt verstärken können, indem wir ein Material wie Nickel oder Kupfer mit Strom versorgen kalte Platte ist das von größerem Potenzial, und daher würde das Zusammenstellen mit einem Chip oder IHS es schaffen, mehr Wärme vom Chip zu absorbieren.
Obwohl es erwartungsgemäß wenig Strom gab und das System aus theoretischer Sicht machbar ist, wo der Temperaturgewinn bei seiner Verwendung gesehen werden müsste, gibt es einen Faktor, der dies verhindert und der wiederum in zwei verschiedene Argumente unterteilt ist: Das Silizium ist ein Supraleiter in jedem aktuellen Prozessor.
Die Qualität des Siliziums, seine reine Zusammensetzung, die Behandlung und Herstellung der Wafer und des Chips führen dazu, dass die PC- und Serverchips in jeder Hinsicht wirklich supraleitend sind. Warum ist das relevant? Denn selbst wenn der Thomson-Effekt auf einen Kühlkörper oder Block angewendet würde, würde der elektrische Strom in den Supraleiter gelangen und den Chip beschädigen.
Die nanometrische Skala, in der wir uns befinden, legt fest Impedanzen, Jitter und eine endlose Anzahl extrem präziser elektrischer Parameter für einen Stromchip. Der Thomson-Effekt würde einen externen Überstrom implementieren, der den Würfel vernichten und uns daher einen schönen Briefbeschwerer hinterlassen würde.
Elektrisch isolierende Matrizen sind physikalisch nicht möglich
Was ist, wenn wir den Würfel mit einem IHS isolieren? Dieser Versuch hat in der Branche, in der mehrere Prototypen im Laufe der Geschichte versucht haben, nicht gefehlt. Das Problem ist, dass die Verbindungen zum Abdichten des IHS nicht vollständig immun gegen elektrischen Strom sind, da eine einzelne Komponente auf der Basis eines Bypass-Kohlenstoffs verwendet wird, sodass einige Lecks auf der Leiterplatte landen ( Kupfer, Kobalt und Kupfer Schichten). Zink ) wo sie wieder in den Würfel sickern werden.
Wir müssen die hohe Empfindlichkeit des Stromchips berücksichtigen, bei dem die einfache statische Elektrizität, die von einem Lüfter erzeugt wird, der die Luft in Richtung der Rippen des Kühlkörpers drückt, bereits bei einigen GPU-Modellen Probleme verursacht, wenn der Chip freiliegt. Daher sollten in Grafikkarten keine Flüssigmetall-Wärmeleitpasten verwendet werden, da dies bei minimalem Stromverlust möglich ist Braten Sie den Chip buchstäblich an.
Gleiches gilt für CPUs, die nicht mit dem Block oder Kühlkörper in Kontakt kommen, da die Wasserkühlung zwar nur die Lüfter in den Heizkörpern umfasst und die Flüssigkeiten darauf vorbereitet sind, Elektrizität in Mindestwerten zu leiten, deren Reibungskoeffizient jedoch mit Materialien übereinstimmt wie Nickel oder Kupfer erzeugen kleine Ladungen, die berücksichtigt werden müssen, insbesondere nach der Betriebszeit und mehr Metallionen in der Flüssigkeit.
