Лазер вместо кулера: стартап Maxwell Labs разрабатывает лазерное охлаждение для процессоров с рекуперацией энергии
С ростом мощности и плотности современных чипов инженерам приходится искать новые способы их охлаждения. Традиционные методы, такие как вентиляторы и жидкостное охлаждение, уже не всегда справляются с задачей. Стартап Maxwell Labs, в сотрудничестве с исследователями из Sandia National Labs, предложил революционное решение — использование лазеров для точечного отвода тепла с последующим преобразованием его в электричество.
Технология лазерного охлаждения
В основе технологии лежат пластины из сверхчистого арсенида галлия (GaAs), которые размещаются на самых горячих участках процессора. При воздействии лазерного луча определённой длины волны эти пластины не нагреваются, а, наоборот, охлаждаются. Этот парадоксальный эффект, впервые обнаруженный учёными Института Нильса Бора в 2012 году, связан с особенностями взаимодействия фотонов с кристаллической решёткой GaAs.
«Микронные узоры на поверхности пластин направляют лазерные лучи точно в зоны перегрева, обеспечивая локальное охлаждение с высокой эффективностью», — поясняют в Maxwell Labs. По заявлению компании, система не только снижает температуру чипа, но и захватывает часть удаляемого тепла, преобразуя его в электричество за счёт переизлучения фотонов. Это может значительно повысить общую энергоэффективность систем, особенно в центрах обработки данных (ЦОД) и высокопроизводительных вычислениях.
Перспективы и вызовы
«Успех проекта позволит не только сократить энергопотребление, но и выведет производительность процессоров на уровни, ранее считавшиеся недостижимыми», — отметил Майк Карпе, сооснователь и директор по развитию Maxwell Labs.
Однако внедрение технологии столкнётся с серьёзными трудностями. Производство сверхчистого GaAs остаётся чрезвычайно сложным и дорогим процессом. Кроме того, интеграция арсенид-галлиевых компонентов с кремниевыми чипами потребует продвинутых методов сборки, таких как гибридное склеивание и TSV-соединения. Пока что метод лазерного охлаждения проверен только в симуляциях — физические испытания запланированы на осень 2025 года.
Если Maxwell Labs удастся преодолеть технические барьеры, то это откроет новые возможности для проектирования процессоров, где тепловыделение и энергоэффективность перестанут быть ограничивающими факторами. Потенциал технологии уже привлёк внимание крупных игроков полупроводниковой индустрии, однако до её коммерциализации пройдёт не менее трёх лет.
* Компания Meta (Facebook и Instagram) признана в России экстремистской и запрещена.
Подпишитесь на новости в телеграм: https://t.me/itnewsros