Tiết kiệm 53% năng lượng với công nghệ làm mát CPU mới

Hàng năm, ngành công nghệ thông tin Mỹ tiêu tốn khoảng 7 tỷ đô la dành cho chi phí điện năng, trong đó một phần lớn chỉ dùng để làm mát CPU trong các trung tâm dữ liệu. Để giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng khổng lồ này, các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm quốc gia Sandia thuộc Bộ Năng lượng Mỹ đã phát triển một công nghệ làm mát mới với tiềm năng tiết kiệm đến 53% năng lượng.

Thông thường, các hệ thống làm mát CPU gồm 1 quạt thông gió và một tấm tản nhiệt làm bằng đồng hoặc nhôm. Với thiết kế này, hiệu quả làm mát bị hạn chế bởi "hiệu ứng lớp biên" - một lớp không khí mỏng bất động xung quanh tấm tản nhiệt do gió quạt không thể tác động đến. Trong nhiều trường hợp, chính lớp không khí này sẽ trở thành một lớp cách nhiệt, khiến không khí nóng không thể thoát khỏi CPU, từ đó gây lãng phí một lượng lớn điện năng song vẫn không đạt được hiệu quả làm mát như mong đợi. Mặt khác, việc các vây tản nhiệt hấp thu bụi mà không được làm sạch thường xuyên trong thiết kế thông thường càng khiến cho việc làm mát CPU trở nên khó khăn hơn.

Trên cơ sở nhận thức như vậy, phòng thí nghiệm quốc gia Sandia đã thử nghiệm việc tích hợp hai bộ phận quạt và tấm tản nhiệt lại thành một thiết bị duy nhất gọi là bộ tản nhiệt cánh đẩy. Sự kết hợp này không chỉ giúp loại bỏ hoàn toàn hiệu ứng lớp biên mà giờ đây, các vây tản nhiệt - với vai trò của các cánh quạt trước đây - sẽ quay và tạo nên hiệu quả tản nhiệt cao hơn đáng kể. Bên cạnh đó, thiết kế mới còn đem lại một môi trường vận hành ít tiếng ồn và không bám bụi, do vậy, người sử dụng hoàn toàn có thể yên tâm về nguy cơ bám bụi gây cản trở hoạt động làm mát.

Những thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy, hiệu quả tiết kiệm năng lượng đạt tới 53%. Hơn thế, các nhà khoa học còn khẳng định, sản phẩm này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các mạch vi điện tử, điện lạnh, hệ thống sưởi, điều hoà không khí hay bất kỳ thiết bị tạo ra nhiệt thải nào. Nếu có thể đạt được điều đó, nước Mỹ sẽ tiết kiệm được khoảng 7% điện năng tiêu thụ so với hiện nay.

Ngay khi ra đời sáng tạo công nghệ này đã nhận được sự đánh giá cao từ cộng đồng khoa học, trong đó đáng kể nhất là giải thưởng bình chọn của ban biên tập tạp chí R&D Magazine danh giá.

Anh Tuấn (Theo US Department of Energy)