計算機硬件圖像庫 普渡大學(xué)機械工程學(xué)院的科學(xué)家正在開發(fā)一種實驗系統(tǒng)，希望能夠?qū)ξ⑻幚砥饔嬎銠C芯片進行空調(diào)處理。查看更多 電腦硬件圖片.

　　文物圖片/蓋蒂圖片社在夏季炎熱的幾個月里，許多人呆在室內(nèi)以避免出汗和 灼傷，而是享受空調(diào)公寓或房屋的涼爽舒適。雖然沒有任何冷卻系統(tǒng)的房間會感到悶熱和不舒服，但空調(diào)為我們提供了舒適的 70 度溫度。

　　您生活空間中的空調(diào)就像廚房中的冰箱一樣工作 - 它使用類似的液體，氣體和冷卻系統(tǒng)來產(chǎn)生更低的溫度。這兩種技術(shù)不是簡單地像風(fēng)扇一樣循環(huán)空氣，而是通過實際從指定區(qū)域帶走熱量來工作。壓縮機壓縮稱為制冷劑的冷氣，使其變熱。熱氣體流經(jīng)一組熱盤管并凝結(jié)成液體，直到到達膨脹閥。閥門通過蒸發(fā)將液體變回冷氣體;然后氣體流經(jīng)另一組線圈。第二組冷卻盤管面向需要空調(diào)的區(qū)域，吸收任何暖空氣來冷卻公寓或冰箱。

　　當(dāng)然，最大的區(qū)別在于冰箱中的冷卻系統(tǒng)是一個封閉的小盒子。一旦關(guān)閉，門就會將冷空氣困在里面，以長時間保持食物和飲料的新鮮。另一方面，公寓的空調(diào)負責(zé)冷卻更大的空間。公寓的墻壁和門就像冰箱門一樣，防止冷空氣逸出。

　　但是，如果工程師們把空調(diào)中使用的技術(shù)應(yīng)用到更小的尺度上——比如微觀尺度呢?由Issam Mudawar教授領(lǐng)導(dǎo)的普渡大學(xué)機械工程大學(xué)的科學(xué)家正在開發(fā)一種實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用空調(diào)系統(tǒng)的冷卻技術(shù)來冷卻小型，辛勤工作的計算機芯片。

　　空調(diào)計算機芯片是如何工作的，尤其是在如此小的范圍內(nèi)?您很快就會在以下位置找到空調(diào)系統(tǒng) 個人電腦，或者計算機甚至變得足夠熱，需要如此高效的技術(shù)?如果沒有，什么樣的計算機芯片實際上需要空調(diào)?

　　CPU 冷卻：微通道和微噴嘴

　　一名火控員在伊利湖號航空母艦上進行彈道導(dǎo)彈防御演習(xí)期間操作雷達系統(tǒng)控制。有朝一日，空調(diào)技術(shù)可能會冷卻運行這些類型武器系統(tǒng)的微處理器。

　　邁克爾·海特/美國海軍通過 蓋蒂圖片社我們都會攜帶空調(diào)嗎 筆記本 電腦 在不久的將來和我們在一起?這是極不可能的;它不僅會使計算機貴幾倍，而且完全沒有必要。 微處理器 在我們的個人電腦中會產(chǎn)生大量的熱量 - 如果你曾經(jīng)長時間使用大腿上的筆記本電腦，那么一段時間后你很可能會注意到機器的底部摸起來很溫暖。

　　個人計算機每半平方英寸的微處理器產(chǎn)生的熱量永遠不會超過100瓦[來源： 卡拉漢].這就是為什么內(nèi)部風(fēng)扇(計算機打開時聽到的嗡嗡聲)以及對空間和材料的巧妙利用足以防止臺式機或筆記本電腦崩潰的原因。

　　普渡大學(xué)團隊希望冷卻的設(shè)備并不是我們微不足道的個人電腦。相反，空調(diào)研究是針對 高通量熱管理，與用于武器系統(tǒng)和防御設(shè)備(如雷達，定向能激光和微波武器以及航空電子設(shè)備)的更復(fù)雜的計算系統(tǒng)相關(guān)的加熱問題。

　　隨著這些系統(tǒng)的微處理器變得更小、更強大，產(chǎn)生的熱量也急劇增加——專家預(yù)計未來防御系統(tǒng)的熱通量將達到每半英寸1000瓦以上，或者是強大的家用計算機產(chǎn)生的熱量的10倍。 卡拉漢].這不僅是對電力的極大浪費，而且這種系統(tǒng)的崩潰可能會損壞昂貴的設(shè)備，并可能對操作它的人造成很大的傷害。

　　新的空調(diào)芯片冷卻系統(tǒng)將嘗試通過結(jié)合兩種突出的冷卻技術(shù)將溫度降低到不超過257華氏度： 微通道 和 微型噴氣機 (或噴射撞擊)。計算機芯片的表面將被微通道切割，微通道只是大約三毫米深的非常小的凹槽，并覆蓋著用微射流或小孔打孔的金屬板。系統(tǒng)將泵送 氫氟碳化物，與傳統(tǒng)空調(diào)中使用的相同液體，通過微射流進入微通道。HFCs將在凹槽內(nèi)蒸發(fā)，冷卻芯片，并通過一個小回路循環(huán)。

　　該校已從海軍研究辦公室獲得50萬美元，盡管這一概念仍處于實驗階段，但普渡大學(xué)的科學(xué)家希望在不久的將來與國防承包商合作，進一步開發(fā)這項技術(shù)。