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Les micropuces avec des systèmes de refroidissement intégrés pourraient contribuer à rendre ces appareils électroniques plus compacts et plus efficaces.

Un système de refroidissement intégré

La densité des transistors sur les micropuces – et donc la vitesse et la capacité de ces appareils tels que les ordinateurs et les smartphones – a connu une croissance rapide au cours des dernières décennies. Mais au fur et à mesure que l’on regroupe davantage de transistors, les puces se réchauffent, ce qui pourrait à terme limiter cette tendance, explique Elison Matioli de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse.
Nous utilisons actuellement des dissipateurs thermiques pour refroidir les puces; un morceau de métal qui conduit la chaleur et la libère dans l’air. Ce processus est souvent accéléré par l’utilisation de ventilateurs, comme ceux que l’on trouve dans la plupart des ordinateurs portables, ou d’autres systèmes de refroidissement, comme la climatisation des centres de données.
Ces dissipateurs de chaleur étant beaucoup plus volumineux et plus lourds que les puces elles-mêmes, ils constituent un facteur limitant pour rendre les appareils électroniques plus légers et plus compacts. « C’est un défi majeur », déclare M. Matioli.

Un réseau microscopique de tuyaux 

Pour relever ce défi, ses collègues et lui ont mis au point un réseau microscopique de tuyaux intégrés dans la puce elle-même, supprimant ainsi le besoin de dissipateurs de chaleur et d’autres mécanismes de refroidissement externes. Ces tuyaux éliminent la chaleur à la source en pompant un minuscule volume d’eau à travers la puce.
Lors d’un test, l’équipe a découvert que cette micropuce à refroidissement automatique avait une puissance de refroidissement 50 fois supérieure à celle des méthodes de refroidissement actuelles. « Que nous puissions vraiment le faire et que cela fonctionne aussi bien, c’était une belle surprise », dit Matioli.
Sans que ces dissipateurs de chaleur ne prennent de place, il sera possible de développer des dispositifs plus efficaces, qui pourraient réduire considérablement leur consommation électrique et leur coût de fonctionnement, explique Tiwei Wei de l’université de Louvain en Belgique.

Ce système fonctionnerait aussi pour les centres de données

Cela pourrait également réduire considérablement l’empreinte écologique des centres de données, ajoute M. Matioli. En 2018, les centres de données ont consommé globalement environ 75 térawattheures d’électricité pour les systèmes d’infrastructure, y compris le refroidissement.
Cette recherche a été publiée dans Nature.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pexels

Des smartphones plus efficaces avec des micropuces à refroidissementmartinTechnologie
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