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パッシブ塩水冷却によりCPUパフォーマンスが約33%向上
臭化リチウム塩ベースのパッシブ冷却
(画像提供:香港城市大学)

最近発表された科学研究論文では、海水冷却によってCPU性能を最大32.65%向上させる新しいパッシブ熱管理システムの「卓越した性能」が誇張されています。このシステムは自己充填機能も備えており、空気中の水分を吸収することで冷却能力を回復します。 

「吸湿性塩負荷膜封入ヒートシンク」(HSMHS)と呼ばれるこのシステムは、水分の蒸発を可能にする多孔質膜に封入された臭化リチウム塩を利用しています。香港城市大学と武漢華中科技大学エネルギー・電力工学学院の研究者によると、この新しい塩ベースのパッシブ冷却技術を用いたテスト用コンピュータシステムは、性能が32.65%向上しました。

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臭化リチウム塩ベースのパッシブ冷却
(画像提供:香港城市大学)

新しい臭化リチウム塩ベースのHSMHSの最大の魅力は、金属有機構造体(MOF)やハイドロゲル(相変化材料、PCM)といった最先端の代替材料と比較して、システムを10倍長く冷却できることです。この期間、ユーザーはより優れた性能を期待できます。そして、本研究では、その効果はほぼ3分の1の性能向上を示しました。

では、この新しい吸湿性塩を充填した膜封入ヒートシンクはどのように機能するのでしょうか? 科学者たちは、標準的な外観のヒートシンクを作製し、その上に臭化リチウム溶液を塗布しました。この溶液は多孔質膜材料に保持されており、水蒸気を透過します。塩溶液の脱着プロセスによって冷却作用が生じ、多孔質膜を通して水蒸気が周囲の大気中に放出されます。

上記のHSMHSのテスト結果によると、コンピュータプロセッサは64℃以下の温度で約400分(6時間半以上)動作しました。この結果は、MOF代替品の10倍優れていると言われています。

HSMHSは、オフ時間またはアイドル時間中に空気中の水分を吸収することで冷却能力を回復します。一部の図では、「HSHS」との比較が見られます。HSHSは同様のパッシブクーラーですが、膜層がないため性能が劣ります。   

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新しいHSMHSのもう一つの魅力は、非常にコスト効率が高いとされていることです。臭化リチウム塩は安価であり、前述のクロムベースのMOFなどと比較すると、HSMHSは約1,000倍のコスト効率を実現しています。

今後数ヶ月で、このパッシブ冷却技術の開発と導入について新たな情報が出てくるかどうか、興味深いところです。科学者たちは、この技術をコンピュータープロセッサの冷却に利用するだけでなく、太陽電池、建物、バッテリーにも活用できると考えています。

マーク・タイソンはトムズ・ハードウェアのニュース編集者です。ビジネスや半導体設計から、理性の限界に迫る製品まで、PCテクノロジーのあらゆる分野を網羅的にカバーすることに情熱を注いでいます。