Оборонное научное агентство DARPA планирует начать новый этап в развитии электроники: разработать трехмерные микрочипы со встроенным водяным охлаждением. Новые чипы, основанные на микрофлюидных технологиях, будут в 1000 раз быстрее, чем современные.
Специалисты DARPA планируют решить главную проблему потенциально очень производительных 3D-процессоров с помощью самой миниатюрной в своем роде системы водяного охлаждения. Сегодня передовые микрочипы укладывают друг на друга, как блины на тарелку. Благодаря этому достигается высокая производительность при сверхкомпактных размерах. Однако в отличие от современных процессоров с несколькими ядрами в одной плоскости, мощные 3D-чипы сложно охлаждать.
В DARPA планируют решать эту проблему с помощью создания внутри чипов крошечных каналов для циркуляции жидкости. Данная технология, предварительно названная ICECool, будет представлять собой микрофлюидную систему охлаждения, которая отводет тепло от ядер на крышку процессора.
В теории микрофлюидика должна работать намного лучше, чем современное воздушное охлаждение. При этом уже есть первые задумки по реализации микрофлюидного охлаждения. Так, по мнению профессора Криша Чакрабарти из Университета Дьюка, можно реализовать автоматическое отключение электродов в регионах, где становится слишком жарко. При этом на пластину оксида индия и олова между электродом и микрофлюидным каналом подается вода, которая поглощает и рассеивает тепло.
DARPA не указывает, какие именно виды военных систем в первую очередь получат трехмерные чипы с микрофлюидным охлаждением, хотя потребность в них есть практически в каждой области, например для изготовления экспериментальных 50-гигапиксельных камер, высокопроизводительных смартфонов и т.д. Новая технология существенно повысит разрешающую способность тепловизоров, вычислительную мощность тактических сетей, систем искусственного интеллекта.