بلٹ ان CPU کولنگ ٹیکنالوجی ایپلی کیشنز

چاہے وہ ڈیٹا سینٹرز ہوں، سپر کمپیوٹرز یا لیپ ٹاپ: چپس اور دیگر سیمی کنڈکٹر اجزاء سے پیدا ہونے والی گرمی کی بڑی مقدار جدید الیکٹرانک مصنوعات کا سب سے بڑا مسئلہ ہے۔ ایک طرف، یہ اجزاء کی کارکردگی اور ساختی کثافت کو محدود کرتا ہے۔ دوسری طرف، کولنگ کے عمل میں خود بہت زیادہ توانائی خرچ ہوتی ہے، جسے کولنگ پنکھے یا مائع کولنگ پمپ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لیے، سائنسدانوں نے چپ سے کولنٹ تک حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے طریقوں کا مطالعہ کیا ہے۔ مثال کے طور پر، بہتر تھرمل چالکتا والی دھات کو کولنگ سسٹم اور چپ کے درمیان رابطے کی سطح کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ تاہم، ماضی میں تمام طریقوں کی کارکردگی بہت زیادہ نہیں ہے، اور گرمی کی کھپت کی کارکردگی میں بہتری کے ساتھ، گرمی کی کھپت کے نظام کی پیچیدگی اور مینوفیکچرنگ لاگت میں بھی تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔

اب، سوئس محققین نے آخر کار ایک ایسی چپ ایجاد کرنے کا ایک بہتر طریقہ ڈھونڈ لیا ہے جسے بیرونی کولنگ کی ضرورت نہیں ہے۔ سیمی کنڈکٹر میں مربوط مائیکرو ٹیوبولس کولنگ مائع کو براہ راست ٹرانجسٹر کے ارد گرد لے آئیں گے، جو نہ صرف چپ کے گرمی کی کھپت کے اثر کو بہت بہتر بناتا ہے، بلکہ توانائی کی بچت بھی کرتا ہے اور مستقبل کی الیکٹرانک مصنوعات کو زیادہ ماحول دوست بناتا ہے۔ اس مربوط کولنگ کی پیداوار پچھلے عمل سے سستی ہے۔

اس محلول کا اصول یہ ہے کہ چپ کو باہر سے ٹھنڈا کرنے کے بجائے براہ راست اندر سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ کولنٹ نیچے سے سیمی کنڈکٹر مواد میں مربوط مائیکرو ٹیوبلز کے ذریعے بہتا ہے، جس کا مطلب یہ ہے کہ ٹرانزسٹر کے ذریعہ حرارت کے منبع کے طور پر پیدا ہونے والی حرارت براہ راست ختم ہو جائے گی۔ مائیکرو چینل چپ میں موجود ٹرانجسٹروں کے ساتھ براہ راست رابطے میں ہے، جو گرمی کے منبع اور کولنگ چینل کے درمیان بہتر رابطہ قائم کرتا ہے۔ کولنگ چینل کی تین جہتی شاخیں بھی کولنٹ کی تقسیم میں حصہ ڈالتی ہیں اور کولنٹ کی گردش کے لیے درکار دباؤ کو کم کرتی ہیں۔

کولنگ سسٹم کے ابتدائی ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ یہ فی مربع سنٹی میٹر 1.7 کلو واٹ سے زیادہ گرمی کو ختم کر سکتا ہے، اور صرف 0.57 واٹ پمپ پاور فی مربع سنٹی میٹر۔ یہ بیرونی ایچنگ کولنگ چینلز کے لیے درکار طاقت سے نمایاں طور پر کم ہے۔ محققین نے کہا، "مشاہدہ ٹھنڈک کی صلاحیت ایک کلو واٹ فی مربع سینٹی میٹر سے زیادہ ہے، جو کہ بیرونی گرمی کی کھپت کے مقابلے میں کارکردگی میں 50 گنا بہتری کے برابر ہے۔"

انٹیگریٹڈ مائیکرو چِپ کولنگ کا ایک اور فائدہ ہے: یہ بیرونی طور پر شامل کیے جانے والے کولنگ یونٹ سے سستا ہے۔ چونکہ کولنگ مائیکرو چینل اور چپ سرکٹس کو پیداوار میں سیمی کنڈکٹرز میں براہ راست متعارف کرایا جا سکتا ہے، اس لیے مینوفیکچرنگ لاگت کم ہے۔ یہ اندرونی طور پر ٹھنڈا مائیکرو چِپ مستقبل کی الیکٹرانک مصنوعات کو زیادہ کمپیکٹ اور توانائی کی بچت بنائے گی۔