{"id":891,"title":"\u0414\u0435\u0431\u044e\u0442\u043d\u044b\u0439 \u0430\u043b\u044c\u0431\u043e\u043c \u0431\u0440\u0430\u0442\u0430 \u0411\u0438\u043b\u043b\u0438 \u0410\u0439\u043b\u0438\u0448 \u2014 \u043e \u043b\u044e\u0431\u0432\u0438 \u0438 \u043a\u0443\u043b\u044c\u0442\u0443\u0440\u0435 \u043e\u0442\u043c\u0435\u043d\u044b","url":"\/redirect?component=advertising&id=891&url=https:\/\/tjournal.ru\/umg\/462096-poslushat-novoe-debyutnyy-albom-brata-billi-aylish-finneasa-o-konnela&placeBit=1&hash=2707e9d0c69f3c387278fe273fb61845d805b4456d6f8db210d40342d34b0f84","isPaidAndBannersEnabled":false}
Наука
Никита Логинов

Физики объяснили температурный парадокс наноматериалов — это позволит охлаждать процессоры в два-три раза эффективнее Статьи редакции

Вопреки ожиданиям, сверхмалые источники тепла остывают быстрее, если их поместить вплотную друг к другу.

Наномасштабный перенос тепла от одиночного тела и группы близких тел Изображение JILA

Физики Университета штата Колорадо нашли объяснение тепловому парадоксу наноматериалов, открытому в 2015 году. Это может в корне изменить подход к охлаждению микроэлектроники вроде процессоров — потоки тепла станут полностью управляемыми, а эффективность охлаждения значительно увеличится, сообщает официальный сайт вуза.

Шесть лет назад специалисты исследовательского института JILA нагрели лазером кремниевые бруски размером в десятки нанометров и обнаружили неожиданный эффект. Бруски медленно остывали поодиночке, но когда их помещали почти вплотную друг к другу, на расстояние в десятки и единицы нанометров — они остывали в разы быстрее. С точки зрения термодинамики, должно быть наоборот: чем меньше расстояние между нагретыми телами — тем хуже их охлаждение.

Рассеивание тепла на разных расстояниях между нагретыми телами Изображение JILA

Для поиска объяснения физики Университета штата Колорадо в точности воссоздали этот эксперимент, но в виртуальном виде — использовав вузовский суперкомпьютер Summit. Компьютерная модель позволила учёным отследить поведение каждого атома и каждой частицы, включая фононы — псевдочастицы, которые в данном случае переносят тепло от нагретых тел.

Оказалось, именно поведение этих фононов создаёт тепловой парадокс: на слишком малых расстояниях они начинают «толкаться», как люди на переполненном стадионе, но быстро переходят к организованному движению в одном направлении — как если бы толпа людей устремилась к выходу со стадиона. Такой направленный канал движения фононов уводит тепло во внешнюю среду, не позволяя ему хаотично распространяться во всех направлениях.

По оценкам физиков, этот эффект будет полезен для микроэлектронной промышленности, где размеры элементов (транзисторов) как раз составляют единицы и десятки нанометров. Многоядерные центральные и графические процессоры можно будет охлаждать полностью управляемыми и высокоэффективными потоками фононов.

0
32 комментария
Популярные
По порядку
Написать комментарий...

Ждём

74

Физики: короче, фононы такие обычно борзые, толкаюцца, но если их вместе упаковать, как в автозак всяких недовольных, они это, быстро оседают и начинают себя вести тихо, и когда это дверь автозаке открываешь типа, они это централизовано выходят как надо, поэтому и бузотерства нет, вот, тепло там отводится, хуе-мое

57

Фононы — это как «иностранные агенты». Их так назвали, но на самом деле их нет.

1

В матрице накатили новый апдейт. Пофиксили физику после достижения предела игроками

26
Парадный каякер

температурный парадокс наноматериалов - это когда твоя пиписька в холодной воде становится еще меньше, хотя казалось бы, куда уж

24
Парадный каякер

Чувствую себя наноматериалом:
Один я горю безмерно, но если есть с кем поделиться таким де возмущённым, то поорав вместе о том как всё херово, мы успокаиваемся

6

6 лет знали, что это работает, но не знали почему. Но как это мешало начать внедрять эту технологию 6 лет назад? Какая разница почему, если работает

0

Зато если узнать, почему, можно охлаждать еще эффективнее в будущих процессорах

5

Можно. Но производители ничего не сделали, даже не зная почему, но зная закономерность. Зачем потеряли 6 лет?  

2

 но зная закономерность

толком не зная, в этом-то и соль. Хотя я подозреваю, что R&D Интела и АМД все эти годы тоже пытались понять детали эффекта

2

Ставь ближе — будет меньше нагрева. Всё. Эффект можно проверять многократными экспериментами, он сохраняется. Можно разрабатывать. Ну или ждать ответа "почему" 6 лет

2

 Ставь ближе — будет меньше нагрева. 

Если я правильно понял, эффект нелинейный. Это раз. Во вторых, неизвестна дальнейшая динамика тепловых потоков. А поскольку электроника проектируется для работы на износ, какой-нибудь синергетический фактор на долгой дистанции может накрыть тазом всю произведенную линейку, и тогда привет возврат по гарантии и миллионные убытки. Никто не хочет рисковать

5

Долгие исследования в самых разных условиях всё покажут. Тем более эти исследования всё равно нужно делать, даже зная "почему"

2

Здесь вы абсолютно правы, и прототипирование - это обязательный этап, но важно отметить, что в современной физике никто не делает эксперимент без хорошей модели, потому что это очень дорого, и нужно доказать вашему грантодателю или инвестору, что вы ожидаете найти конкретный эффект, а не тыкаться вслепую.

С другой стороны, не могу не согласиться, что шесть лет - это большой, я бы даже сказал, гигантский срок для такой индустрии. Это наводит на мысль, что все не так радужно, как нам кажется. Я имею в виду, что прорыв в электронике обещают вам учёные, а не инженеры-проектировщики микросхем, а учёные те ещё фантазеры, уж мне ли - физику-теоретику - не знать) Вполне может быть, что эффект не масштабируется, но это уже информация уровня ноу-хау

8

R&D Интела

😂😂🤣

0

6 лет это пшик для мира микроэлектроники, как раз примерно за такой срок и разрабатываются архитектуры от начала до производства, поэтому и внедрять неизвестную технологию, которая под конец разработки откроется нормально или наоборот накроется - большой риск, на котором будут потеряны миллиарды еще до начала производств, этим не будет заниматься ни один адекватный производитель

0

СПАСИБО ЛИЗЕ СУ ДАЛА ПИНКА

4

путину?)

–1
Парадный каякер

Жду пиздец, мой 286 греется постоянно. Голова болит 

1

Ты хотя бы на Pentium 4 перейди...

5
Парадный каякер

Деняк нету, да и сокет менять

10

у него фононы не те..

3

тебе не поможет, лол, у 286 проца, емнип, 1,5 микрометровая технология, а здесь эффект на десятках нанометров

5
Парадный каякер

мне нравятся статьи никиты. они напоминают мне, что в жизни есть просвет

2

Спасибо, друг! Ради этого и работаю :)

4

As the heat from those sources scattered, it effectively forced that energy to flow more intensely in a uniform direction away from the sources—like a crowd of people in a stadium jostling against each other and eventually leaping out of the exit

Ahem... Я, пожалуй, лучше подожду, когда это пнасовское эмбарго появится в Эврике

3
Парадный каякер

Может мне просто кажется, но вполне ожидаемое и логичное объяснение эффекта, разве нет? Вероятно, всем было просто похуй эти 6 лет.

0

 всем было просто похуй эти 6 лет.

Э, нет. Это в фундаментальной физике ускорителей противоречия теории и эксперимента могут жить годами, и все привыкают, а в прикладной физике такие парадоксы вызывают пристальное внимание.

Я статью 2015 года не читал, но почти уверен, что качественное объяснение через интерференцию фононов было дано там почти сразу же. А вот чтобы количественно совпало, потребовалось шесть лет, потому что время на суперкомпьютере университета стоит очень дорого, и он доступен для ученых, коих много, в порядке очереди. Да и сама  формулировка модели, в которой миллионы атомов и фононов, и написание устойчивого кода с оптимизацией за один день тоже не делается. 

3

На фоне новостей о том что и амд и нвидиа решили идти в отрыв в новом покелении видеокарт и увеличить мощность просто повышением tdp - через несколько лет может быть и правда будут видеокарты с tdp под 600 ватт

0
Парадный каякер

Либо так, либо - дальнейшие оптимизации по миниатюрности-энергопотреблению при той же процессорной мощности, см. ARM-процы да встряску индустрии от Эппл с их M1.

0

гта 5 пойдет или не я не понел

0
Читать все 32 комментария
null