ローレンス・バークレー国立研究所が発表した論文によると、科学者たちは、先進的なプロセッサ向けに、熱伝導効率を150%向上させる新素材を発見し、その有効性を実証した。プロセッサ内の熱蓄積は性能向上の大きな問題であり、シリコンは天然の断熱材として機能し、冷却を阻害する。新たな極薄シリコンナノワイヤ技術を適用することで、比較的単純な変更でチップの小型化、高速化、そして冷却性能の向上が期待される。試験された主要な変更点は、同位体精製されたシリコン28（Si-28）の使用である。
シリコンは安価で豊富に存在するものの、熱伝導率が低いため、GHz級の速度で動作する数百億個のトランジスタを搭載した超小型マイクロチップでは問題となります。天然シリコンは、シリコン28、シリコン29、シリコン30の3つの同位体で構成されています。シリコン28は天然に最も多く存在し、天然シリコンの約92%を占めています。さらに、シリコン28が最も優れた熱伝導率を持つことは古くから知られています。精製されたシリコン28は、天然シリコンよりも約10%優れた熱伝導率を発揮します。しかしながら、これまでこの利点はそれほど大きなメリットではないと判断されてきました。
補完的な技術の出現に伴い、技術を再検討・再評価する価値がある場合があり、今回のケースもまさにその通りだと思われます。つまり、科学者たちは精製されたSi-28を用いて極細ナノワイヤを作製することにしたのです。
今後、Si-28ナノワイヤの研究チームは、ナノワイヤの熱伝導を測定するのではなく、制御することに注力したいと考えています。出典論文を読むと、現在、さらなる試験に使用できる精製Si-28が深刻に不足しているようです。上記の実験に使用されたサンプルは、旧ソ連時代の同位体製造工場から提供されたものです。
もしその効果が本当に主張されているほど優れているのであれば、1社以上のメーカーがSi-28の精製を再開する必要があるだろう。プロセス技術の更なるスケールアップの難しさを考えると、熱伝導率が150%向上するという謳い文句はさておき、50%向上しただけでも十分な理由になるかもしれない。
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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。
