By 
Çip teknolojileri güçlendikçe ve yoğunlukları arttıkça, ortaya çıkan en büyük meselelerden biri ısı idaresi oluyor. Hava, sıvı ve daldırmalı soğutma üzere usuller yıllardır kullanılsa da, artık bu klasik yolların hudutlarına yaklaşılmış durumda. Lakin ABD merkezli bir teşebbüs olan Maxwell Labs, bu sıkıntıya epey sıra dışı bir tahlil öneriyor: Lazerle soğutma. Bu fikri hayata geçirmek için Maxwell Labs, Sandia Ulusal Laboratuvarları ile birlikte çalışıyor. Geliştirilen prosedür, çiplerin en fazla ısınan mikro bölgelerini lazer ışınlarıyla direkt gaye alarak soğutmayı amaçlıyor.
Bilim kurgu değil, materyal bilimi
Lazerle soğutma fikri birinci başta kulağa çelişkili gelebilir. Fakat bu yolun gerisindeki bilim hayli değişik. Temelinde, özel olarak geliştirilmiş ultra saf galyum arsenit (GaAs) yarı iletken plakalar yer alıyor. Bu plakalar, makul bir dalga uzunluğuna ayarlanmış lazer ışığına maruz kaldığında ısınmak yerine soğuma tepkisi veriyor.
Bu fizikî fenomen birinci kere 2012 yılında Kopenhag Üniversitesi Niels Bohr Enstitüsü’ndeki bilim insanları tarafından gözlemlenmişti. Maxwell Labs ise bu keşfi pratik bir mühendislik tahliline dönüştürmek için yola çıktı.
Maxwell Labs, GaAs plakalarını işlemcilerin en fazla ısınan bölgelerine stratejik formda yerleştiriyor. Mikroskobik desenlerle yönlendirilen lazer ışınları, sadece bu mikro bölgeleri gaye alarak son derece lokalize ve verimli bir soğutma sağlıyor. Ancak şirketin planı yalnızca çipleri serin tutmakla hudutlu değil. Sistem birebir vakitte uzaklaştırdığı ısıyı fotonlar aracılığıyla tekrar kullanarak elektrik gücüne dönüştürmeyi hedefliyor. Böylelikle bu yol, sadece ısı sorununu çözmekle kalmayıp, verimlilik artışı da sağlayabilir.
Engeller de var
Elbette bu fikrin ticari olarak gerçekleşmesinin önünde önemli mahzurlar de bulunuyor. Birinci olarak, kelam konusu ultra saf GaAs plakalarının üretimi hem teknik açıdan zor hem de maliyetli. Ayrıyeten bu materyallerin klasik silikon çiplerle entegre edilmesi, ileri seviye 3D yonga istifleme ve bağlama tekniklerini gerektiriyor.
Bir başka değerli nokta ise şu: Maxwell’in lazerle soğutma teknolojisi şimdi yalnızca simülasyon ortamında test edildi. Şirket, birinci fizikî prototipini bu sonbaharda hazır hale getirmeyi planlıyor. Prototip üzerinde testler gerçekleştiğinde ayrıntıları sizlere aktaracağız. Şayet bu teknoloji başarılı olursa, hem bilgi merkezlerinde hem de yüksek performanslı bilgisayarlarda ısı idaresi paradigması büsbütün değişebilir.
