De pc-industrie probeert altijd nieuwe doelen te vinden om de prestaties, temperatuur of consumptie te verbeteren. In de basisthermodynamica zijn er een aantal effecten die hierbij kunnen helpen, maar ze hebben een aantal beperkingen die nog niet zijn opgelost, maar die mogelijk worden bestudeerd. Een daarvan is de zogenaamde Thomson-effect , bekend en heeft geweldige toepassingen op pc, maar waarom zou u het niet gebruiken?
Iedereen die eender welke tak van de thermodynamica heeft bestudeerd, zal dit effect kennen en als zodanig meer dan eens hebben gevraagd waarom de industrie niet is blijven investeren in het verlichten van haar negatieve punten.
Vervolgens zullen we de basispunten ervan en alles met betrekking tot de branche voor computergebruik kennen, aangezien er serieuze pogingen zijn gedaan om het in de praktijk te brengen en waarvan we momenteel niets weten.
Thomson-effect, zo effectief als het lijkt?
Bestudeerd door de man die het zijn naam geeft, Willian Thomson in 1851, waar het voor het eerst op papier werd voorspeld en vervolgens empirisch werd aangetoond, praten we over een effect dat serieuze connotaties heeft voor de pc-industrie en slechts een paar problemen op te lossen.
Dit effect is gebaseerd op een stroomgeleidend materiaal als basis, dat wordt verwarmd of gekoeld door het te passeren met een temperatuurgradiënt, dat wil zeggen dat het effect probeert uit te leggen hoe een stroomgeleidend materiaal kan worden verwarmd of gekoeld met de doorgang van het tussen twee punten.
Velen van jullie hebben al een opgetrokken wenkbrauw en een verlichte bol boven je hoofd, en dat is dat het effect zich laat genieten zodra het bekend is, maar voordat we naar de mogelijke toepassingen kijken, moeten we weten dat er twee soorten zijn van Thomson effect: positief en negatief .
Het positieve is gebaseerd op het verplaatsen van de stroom van het hete naar het koude uiteinde, dat wil zeggen dat het van een hoog potentieel naar een laag gaat en dus warmte produceert. Het negatieve effect is juist het tegenovergestelde, we hebben een cold end en een hot end met een lager potentiaal, waarbij de stroom van laag naar hoog gaat en hierdoor warmte wordt opgenomen.
Nu we dit hebben begrepen, kunnen we alleen maar begrijpen dat dit effect, in tegenstelling tot de andere twee die we destijds zagen, het enige is dat kan worden gemeten in individuele materialen, iets dat we nodig hebben om onze ideeën te ontwikkelen.
Waarom wordt het niet gebruikt in CPU's en GPU's?
Net als de CPU en GPU koellichaamventilatoren worden aangedreven, logica vertelt ons dat we het negatieve Thomson-effect kunnen versterken door stroom toe te passen op een materiaal zoals nikkel of koper waar de koude plaat is het grotere potentieel, en dus zou het plaatsen ervan samen met een matrijs of IHS erin slagen om meer warmte van de chip te absorberen.
Hoewel het zoals verwacht weinig actueel was en het systeem haalbaar is vanuit theoretisch oogpunt, waar de temperatuurwinst bij gebruik zou moeten worden gezien, is er een factor die dit verhindert en die op zijn beurt is onderverdeeld in twee verschillende argumenten: de Silicon is een supergeleider in elke huidige processor.
De kwaliteit van het silicium, de pure samenstelling, de behandeling en creatie van de wafels en de matrijs zorgen ervoor dat de pc- en serverchips werkelijk supergeleidend zijn door alle accounts. Waarom is dit relevant? Omdat, zelfs als het Thomson-effect op een koellichaam of blok werd toegepast, de elektrische stroom uiteindelijk in de supergeleider zou lekken, waardoor de matrijs zou worden beschadigd.
De nanometrische schaal waarin we ons bevinden, bepaalt impedanties, jitter en een eindeloos aantal uiterst nauwkeurige elektrische parameters voor een stroommatrijs. Het Thomson-effect zou een externe overstroom implementeren die uiteindelijk die matrijs zou vernietigen en ons dus een mooi presse-papier zou geven.
Het elektrisch isoleren van matrijzen is fysiek niet mogelijk
Wat als we de matrijs isoleren met een IHS? Die poging ontbrak niet in de industrie, waar verschillende prototypes door de geschiedenis heen hebben geprobeerd. Het probleem is dat de verbindingen om de IHS af te dichten niet volledig immuun zijn voor de elektrische stroom, omdat een enkel onderdeel op basis van een bypass-koolstof wordt gebruikt, dus sommige lekken zullen op de printplaat terechtkomen ( koper, kobalt en koper lagen). zink ) waar ze weer in de dobbelsteen zullen sijpelen.
We moeten rekening houden met de hoge gevoeligheid van de huidige matrijs, waar de eenvoudige statische elektriciteit die wordt geproduceerd door een ventilator die de lucht naar de vinnen van het koellichaam duwt, al problemen veroorzaakt bij sommige GPU-modellen met de matrijs blootgelegd. Daarom mogen thermische pasta's met vloeibaar metaal niet worden gebruikt in grafische kaarten, omdat we dat bij een minimale stroomlek kunnen bak de chip letterlijk.
Hetzelfde geldt voor CPU's die onbedekt zijn om in contact te komen met de matrijs met het blok of koellichaam, omdat, hoewel waterkoeling alleen de ventilatoren in de radiatoren omvat en de vloeistoffen bereid zijn om elektriciteit in minimale waarden te geleiden, is de wrijvingscoëfficiënt hetzelfde met materialen zoals nikkel of koper produceren kleine ladingen waarmee rekening moet worden gehouden, vooral na bedrijfstijd en meer metaalionen in de vloeistof.
