Nanotubi al carbonio per raffreddare la CPU

Uno dei principali fattori che impediscono l’aumento della frequenza di clock dei processori è rappresentato dal calore generato durante il funzionamento dei core della CPU. Gli attuali sistemi di raffreddamento rallentano la dispersione del calore, in quanto i materiali utilizzati non possiedono un’elevata conduttività termica. Con la collaborazione di Intel, i ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory sembrano aver trovato la soluzione al problema: nanotubi al carbonio.

La loro ottima conduttività termica è nota da diversi anni, ma questa proprietà viene annullata dalla elevata resistenza termica tra essi e altri componenti, che ne impedisce la perfetta adesione all’interfaccia metallica. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, dimostra invece che il contatto tra i nanotubi e il metallo può essere migliorato utilizzando un composto organico che forma forti legami covalenti tra il carbonio e lo strato metallico sulla sommità della CPU. In questo modo, si ottiene un materiale con una conduttività termica sei volte maggiore. La tecnica funziona con alluminio, silicio, oro e rame. Lo strato di nanotubi ha uno spessore di soli 7 micron.

La riduzione della resistenza termica, associata all’elevata conducibilità termica, permette di trasportare il calore in modo più efficiente e quindi lontano dalla CPU. Il miglioramento dello scambio termico tra carbonio e metallo consentirebbe teoricamente di innalzare le frequenze di clock del processore, oppure aumentare l’intervallo di tempo in cui i core funzionano in modalità Turbo Boost. Intel potrebbe inserire questo layer sia tra la CPU e la piastra metallica, sia tra quest’ultima e il dissipatore per ottenere i risultati ottimali.

I ricercatori continueranno ad ottimizzare la tecnica per cercare di incrementare il numero di nanotubi che entrano in contatto con lo strato metallico.