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革命性风冷散热技术:让散热片转起来
2011-07-12 11:03:19  出处:快科技 作者:上方文Q 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接

各种芯片、各种设备功耗不断提升,散热器也随之花样百出,不过最根本的还是风冷散热,水冷之类的短期内根本无法普及。美国能源部旗下桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)近日提出了一种新技术,号称有希望彻底改变计算和微电子产业内的风冷散热格局。

这种“桑迪亚散热器”(Sandia Cooler)又叫做“空气轴承热交换器”(Air Bearing Heat Exchanger),最大特点就是让静止不动的散热片高速转了起来。

它的开发者Jeff Koplow表示,美国IT产业现在每年的电费支出已经高达70亿美元,而且还在不断猛增,而这种散热器就能够大大减少数据中心、大型计算环境中处理器芯片散热所消耗的能源,在个人计算机应用中也有广泛的前景。

传统CPU散热器中最大的热交换瓶颈就是附着在散热片上的死气(dead air)边界层,而在桑迪亚散热器中,热量通过一个厚度仅仅0.001英寸(25微米)的狭窄空隙从静止不动的底座上高效转移到旋转的散热片结构上。包裹着散热片的空气静止边界层有着强大的离心泵效应,使得边界厚度只有普通情况下的十分之一,从而在更小的空间内显著提升散热效率。

高速旋转的热交换散热片也基本不存在“藏污纳垢”的问题,不会像传统散热器那样随着时间的流逝积攒一堆难以清除的灰尘。

另外,散热片切割空气的方式也经过了重新设计,从而大大提升空气动力效率,噪音极低

实验室研究人员们已经在一个概念验证性原型上验证了上述理念,而且这个原型的体积和普通CPU散热器基本差不多。

Jeff Koplow声称,如果能够更好地控制体积,它能够将全美的电力消耗减少7%以上

桑迪亚散热器已经开始寻求商业授权合作,也希望这种新技术能够尽快投入实用。

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革命性风冷散热技术:让散热片转起来
发明人Jeff Koplow正在对“桑迪亚散热器”早期原型进行调试

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
热交换示意图

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
热交换原理与示意图

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
原型试验平台

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
红外热成像图

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
第一版原型散热片与结构图

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
静止底座CAD示意图

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
旋转散热片CAD示意图

革命性风冷散热技术:让散热片转起来
散热片几何尺寸SolidWorks示意图

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