Твердотельный охлаждающий чип вместо вентилятора ускорит процессор вдвое

Компания Frore Systems разработала охлаждающий чип под названием AirJet, который устанавливается поверх теплогенерирующего чипа и охлаждает его без использования механических вентиляторов.

Чип имеет толщину 2,8 мм и использует пульсирующие впускные отверстия для всасывания воздуха и выпуска его по бокам. Разработчик утверждает, что «твердотельное» решение для охлаждения позволяет удвоить производительность процессора по сравнению с использованием традиционных методов. Компания получила финансирование в размере 100 миллионов долларов и теперь сотрудничает с Intel, чтобы внедрить свою технологию в линейку ноутбуков Evo.

AirJet разработан, чтобы справиться с постоянно сокращающимися размерами электронных устройств. По мере того, как телефоны, планшеты и ноутбуки становятся меньше, их охлаждение становится все сложнее. Когда охлаждения недостаточно, процессор будет дросселировать, снижая свою тактовую частоту для снижения температуры. Это, естественно, приводит к снижению производительности.



Суть проблемы заключается в том, как долго ЦП может поддерживать максимальную тактовую частоту при пиковом энергопотреблении. Компания Frore Systems утверждает, что ее AirJet решает эту проблему лучше, чем вентилятор, не занимая при этом много места внутри устройства.

Процессоры обычно имеют «тау-значение», которое указывает, как долго они могут разгоняться при максимальном энергопотреблении. Это известно как состояние PL2, по сравнению с PL1, которое соответствует стандартному энергопотреблению. Как только ЦП достигает PL2, он не может поддерживать это состояние вечно, если не будет надлежащего охлаждения.

Например, процессоры Intel Core i9-10900K могут поддерживать tau в течение 56 секунд, прежде чем частота снизится. По словам компании Frore Systems, с AirJet в некоторых сценариях тау-состояние может поддерживаться до бесконечности. Вот как компания приходит к заявлению о повышении производительности процессора в 2 раза.

По словам генерального директора доктора Сешу Мадхавапедди, процессор ARM с частотой 1,8 ГГц с четырьмя AirJet Mini сможет работать на частоте 3,5 ГГц «вечно». AirJet Pro, созданный для x86, может работать на частоте PL1 с частотой 2,1 ГГц вместо 1,4 ГГц с вентилятором. Кроме того, AirJet в 15-дюймовом ноутбуке будет производить всего 29 дБА звука вместо 42 дБА с вентилятором.

AirJet по-прежнему считается радиатором, и это твердотельное устройство, как и любой тип медного радиатора. Однако он содержит мембраны внутри, которые вибрируют на ультразвуковых частотах. Вибрация всасывает воздух во впускные отверстия в верхней части AirJet. Оказавшись внутри устройства, воздух затем превращается в «пульсирующие струи». Воздух отводит тепло от процессора и выбрасывается через боковые форсунки.



На данный момент компания ориентируется на тонкие портативные устройства со своим продуктом Mini, включая планшеты, ноутбуки и гарнитуры виртуальной реальности. AirJet Mini выглядит как кредитная карта и имеет размеры 41,5 мм в длину, 27,5 мм в ширину и 2,8 мм в толщину. Он может отводить 5,25 Вт тепла, потребляя всего 1 Вт при очень тихом уровне шума 21 дБА. Естественно, AirJet Pro для x86 немного больше. Его размеры 71,5 мм на 31,5 мм при той же толщине 2,8 мм. Он может выделять 10,75 Вт тепла при использовании всего 1,75 Вт.

Frore Systems также начала работать с Intel над «инженерным сотрудничеством». Это означает, что деньги не перешли из рук в руки, но Intel использует свои обширные ресурсы, чтобы помочь Frore вывести свой продукт на рынок, что может произойти в 2023 году.

Взамен компания предоставила Intel информацию об изменениях, которые она может внести в сокет процессора область на материнской плате, чтобы принять эту технологию. Компания ставила перед Frore Systems инженерные цели для работы и приглашала сотрудников компании на свой завод в Бангалоре для отладки. Intel также давала компании Frere Systems рекомендации о том, как работать с другими компаниями над интеграцией своих продуктов.