أكثر كفاءة بمقدار 7,5 أضعاف، ابتكار نظام تبريد جديد لحواسيب المستقبل

الجمعة 1 ربيع الاول 1424 هـ الموافق 2 مايو 2003 توصل العلماء الى كشف جديد في انظمة تبريد الحاسب الآلي عن طريق السوائل سيفيد الحواسيب المستقبلية التي من المتوقع ان تولد شرائحها الالكترونية حرارة تبلغ اربعة اضعاف المعدلات الحالية نتيجة لارتفاع قدراتها. فكر الباحثون بجامعة بوردو ان الفقاعات الهوائية قد توقف دورة السوائل التي تضخ خلال انابيب شعرية يصل عرضها الى ثلاثة اضعاف قطر شعرة الانسان. كما فكر هؤلاء ايضاً في ان مضخات كهربية صغيرة لابد ان تستخدم لدفع السائل خلال الانابيب الضيقة للتبريد مما يزيد التكلفة وتعقيد العملية، وخفض درجة الاعتمادية على نظم التبريد الجديدة في الحواسيب غير ان الباحثين في جامعة بوردو تخطوا هاتين العقبتين عن طريق تطوير نظام تبريد مائي بدون مضخات يقضي على الحرارة بمقدار ستة اضعاف ما تفعله انظمة التبريد الحالية كما يقول عصام مدور استاذ الهندسة الميكانيكية بالجامعة. يقول مدور ان السائل المدفوع في الانابيب الدقيقة يكون فقاقيع اقل مما كان متوقعاً وانه دهش من ذلك الاكثر من ذلك ان خفض قطر الانابيب الدقيقة زاد من كفاءة التبريد وزاد من قدرته بسبب اجبار السائل على تكوين فقاقيع اصغر حجماً وهو عكس ما كان متوقعاً وتتدفق الفقاعات بسهولة خلال الانابيب لانها اصغر كثيراً من قطر الأنابيب. ولا يحتاج نظام التبريد الى مضخات لأن السائل يدور في دورة ذاتية داخل دائرة مغلقة تتخلص من الحرارة وتبعدها عن شرائح الحاسوب. وسوف تكون هناك حاجة الى هذه النظم الجديدة في التبريد خلال ثلاث سنوات لأن الحواسيب الشخصية من المتوقع ان تستخدم شرائح تولد حرارة تزيد على الشرائح الحالية بمقدار اربعة اضعاف. وفيما تولد الشرائح الحالية عالية الاداء حرارة تعادل 75 واط للسنتيمتر المربع، وسوف تصل في المستقبل الى 300 واط للسنتيمتر المربع وكلما زاد عدد الدوائر في نفس المساحة تزداد الحرارة المتولدة بالنسبة للوحدة الواحدة. وتستخدم الحواسيب الآن مراوح وزوائد لتعزيز قدرة نظم التبريد بالسوائل (المائية) غير ان هذه التقنية لن تكون كافية في المستقبل نتيجة للارتفاع المتوقع في الحرارة المتولدة من الشرائح. وقام الفريق بتطوير نظام تبريد يعتمد على دائرة مغلقة من انبوبين رأسيين هي انابيب متوازية تحتوي على سائل لا يوصل الكهرباء ويتدفق السائل خلال انابيب دقيقة على شريحة معدنية تلامس الشريحة الالكترونية. ومع تدفق السائل في الانابيب ترتفع حرارته بفعل الشريحة ويبدأ في الغليان ويكون فقاعات من البخار، فقاعات البخار اخف وزناً من السائل، فترتفع الى قمة الأنبوب حيث تبردها مروحة ثم تتكثف وتعود مرة اخرى كسائل الى بقية السائل وبعدئذ يتدفق سائل التبريد في الانبوب الموازي ويهبط مما يكون دورة ذاتية الدفع تعود مرة اخرى الى شريحة الانابيب وتبدأ الدورة من جديد. ويقول مدور انهم دهشوا لأن هذا السائل غير الموصل للكهرباء يكون فقاعات قليلة، ولذلك تنساب بسرعة ولا تغلق مسارات النظام كما توقع البعض من قبل واكتشف الباحثون ان هذا النظام اكثر كفاءة من نظم التبريد الحالية بالسوائل وبدون مضخات ايضاً بمقدار 7,5 أضعاف. ويقول مدور ان هذه مجرد بداية ومن الممكن اجراء مزيد من التحسينات ورفع مستوى الاداء وسوف يقوم بتطوير تطبيقات تصلح للمجالات الصناعية وفق ما قاله عصام مدور مدير اتحاد جامعة بوردو للتبريد الالكتروني.