Ученые ТГУ планируют улучшить системы охлаждения электронных устройств

В связи с непрерывным ростом производительности центральных процессоров и других компонентов электронных блоков заметно увеличивается и тепловыделение от таких элементов. Если своевременно не снижать температуру поверхности энерговыделяющих элементов, будут наблюдаться сбои в тактовых частотах. Как следствие, значительно снизится эффективность работы электронных устройств, вплоть до полного выхода из строя.

Команда молодых ученых механико-математического факультета Томского госуниверситета начала работу над решением этой проблемы в рамках гранта РНФ. Сейчас уже создан ряд модельных вычислительных программ, в будущем они войдут в основу ПО.

Проект «Увеличение эффективности активных систем охлаждения энергетических систем и радиоэлектронных блоков» стал одним из победителей конкурса РНФ «Проведение инициативных исследований молодыми учеными».

Чтобы исключить негативные эффекты от перегрева, необходимо поддерживать комфортный температурный режим. В связи с этим исследователи и крупные производители электронной техники ведут разработки систем охлаждения и способы увеличения интенсивности теплоотвода от нагревательных элементов.

«Мы проведем многопараметрические исследования наиболее распространенной в настоящее время активной системы охлаждения, где в качестве хладагента рассматривается поток газовой или жидкой среды. Будут рассмотрены способы интенсификации за счет особенностей геометрии канала или нагревательного элемента, реберной и пористой структуры теплоотводящих вставок, использование различных хладагентов и учет влияния магнитных полей на процессы тепломассопереноса»,

— рассказал руководитель проекта, сотрудник лаборатории моделирования процессов конвективного тепломассопереноса, доцент кафедры теоретической механики механико-математического факультета ТГУ Никита Гибанов.

Уникальность проекта заключается также в разработке численного алгоритма на ядрах видеопроцессора — это значительно увеличивает скорость вычислений. Кроме того, команда проекта напишет авторский программный код для проведения численных исследований, что в будущем послужит шагом к созданию собственных отечественных пакетов программ.

Начало уже положено: созданы модельные программы для вычисления физических процессов теплообмена и гидродинамики. В итоге будет создана объемная программа, которая позволит учитывать различные особенности технологических устройств или установок для более эффективного их проектирования и удаления излишков температуры.

« Это применимо, например, в радиоэлектронике, энергетике, для любых объектов с нагревательным элементом: компьютеров, телефонов, роутеров, передатчиков, в общем практически любой современной электронной техники»,

— пояснил Никита Гибанов.

Напомним, ТГУ стал лидером в регионе по числу «молодежных» грантов РНФ 2024 года в рамках Президентской программы исследовательских проектов. Поддержку получили 13 проектов ученых Томского государственного университета.