L'Université de Purdue propose un réfrigérateur qui tient dans la main.
Question: qu'est-ce qui mesure environ un centimètre carré, qui tourne à plus de 3GHz et qui dégage de plus en plus de chaleur'
Réponse: un micro-processeur moderne.
Présenté comme ça, cela a l'air simpliste, mais la chaleur dégagée par les puces de nos ordinateurs représente une part de plus en plus importante de l'énergie qui l'alimente, comme notre confrère PCImpact l'indique dans une de ses news. Alors quand une université renommée vous propose un moyen de dissiper plus efficacement la chaleur dégagée par les processeurs que vous fabriquez, et que vous vous appelez Intel, vous écoutez d'une oreille attentive!
Le micro-réfrigérateur en question est constitué d'un treillis de tubes creux de 300 microns de diamètre, et occupe un espace de six à sept centimètres carrés. Il y a seulement cinq ans, de tels appareils tenait de la science-fiction; aujourd'hui, ils sont devenus une réalité.
Ces puces à micro-fluides, dont une première épreuve est déjà produite par ST Microelectronics, Intel et Pria Diagnostics, trouveront dans un avenir proche une application en médecine, notamment dans la préparation d'échantillons à des fins d'analyse. Selon Gordon Moore, dont la célèbre loi éponyme fête son quarantième anniversaire cette année, "certaines de ses puces sont de véritables laboratoires d'analyse en miniature".
Le fonctionnement de la puce Purdue est assez similaire à celui d'un réfrigérateur: le fluide réfrigérant est acheminé sous pression vers un point chaud, en absorbe la chaleur, puis poursuit son chemin jusqu'au compresseur, où le cycle recommence (1).
Le principal challenge dans le développement d'une telle puce tient au fait que la dynamique des fluides dans un environnement aussi restreint pose des contraintes difficiles à modéliser: les fluides circulent différemment dans des tubes de 300 microns de diamètre que dans de gros 'tuyaux', et les bulles éventuelles s'y forment de manière différente, avec une incidence importante sur la dissipation de la chaleur.
Selon un professeur d'ingéniérie mécanique, Issam Mudawar: "Nous devons concevoir de nouveaux systèmes de pompage à travers ces micro-tubes, et de nouveaux outils mathématiques afin de prédire comment ces nouveaux systèmes fonctionneront".
Les fondeurs de micro-processeurs sont confrontés de façon de plus en plus pressante à ce problème de dégagement de chaleur, et avec eux les fabriquants de PC; les dernières ordinateurs Apple équipés du processeur G5 sont déjà équipées d'un refroidissement liquide, dont le coût augmente toutefois le prix de vente de 50$. Une start-up, Cooligy, proposera bientôt un système équivalent compatible avec les puces d'Intel et AMD.
(1):A partir d'une technologie similaire, mais développée dans un but opposé, une puce fabriquée par Boston Microsystems atteint la température de 1100 degrès Celsius en un millième de seconde!
