Làm mát thụ động bằng "nước muối" giúp tăng hiệu suất CPU lên gần 33%

Một nghiên cứu khoa học được công bố gần đây đã cho thấy "hiệu suất vượt trội" của một hệ thống quản lý nhiệt thụ động mới, vốn có thể tăng hiệu năng CPU lên tới 32,65% thông qua việc làm mát bằng nước mặn.

Được gọi là "tản nhiệt bọc màng chứa muối hút ẩm" (HSMHS), hệ thống này sử dụng muối lithium bromide được giới hạn bởi một màng xốp cho phép nước bay hơi. Theo các nhà nghiên cứu từ Đại học Thành phố Hồng Kông và Trường Kỹ thuật Năng lượng và Điện, Đại học Khoa học và Công nghệ Hàng Châu (Vũ Hán), hệ thống máy tính được dùng để thử nghiệm ghi nhận hiệu suất tăng hơn 32,65% khi sử dụng công nghệ tản nhiệt thụ động dựa trên muối lithium bromide. 

Về cơ bản, hệ thống tản nhiệt trang bị ở các hạ tầng như trung tâm dữ liệu có thể tiêu tốn một khoản chi phí đáng kể cho cả doanh nghiệp và môi trường. Với riêng công nghệ làm mát thụ động, giải pháp này có những ưu điểm nhất định, đơn cử như chúng không có bộ phận chuyển động và không cần nguồn điện trực tiếp. Tuy nhiên, các bộ làm mát thụ động hiện có thường gặp tình trạng bão hòa nhiệt nhanh chóng, khiến hiệu suất làm mát của hệ thống suy giảm (ví dụ: điều chỉnh nhiệt).

Trong khi đó, điểm hấp dẫn của hệ thống tản nhiệt HSMHS đến từ việc nó có thể làm mát hệ thống lâu hơn 10 lần so với các giải pháp thay thế tốt nhất như khung kim loại hữu cơ (MOF) và hydrogel (vật liệu thay đổi pha).

Vậy tản nhiệt bọc màng chứa muối hút ẩm hoạt động như thế nào? Các nhà khoa học sẽ chế tạo một bộ tản nhiệt có hình dáng tiêu chuẩn và đặt dung dịch lithium bromide lên đó. Dung dịch sẽ được giữ trong một vật liệu màng xốp, cho phép hơi nước đi qua nó. Quá trình tản nhiệt sẽ diễn ra do quá trình giải hấp của dung dịch muối, vốn giải phóng hơi nước vào không khí xung quanh qua màng xốp.

Kết quả thử nghiệm HSMHS trên cho thấy bộ xử lý máy tính có thể chạy ở nhiệt độ dưới 64 độ C trong khoảng 400 phút (hơn 6 tiếng rưỡi). Kết quả này được cho là tốt hơn gấp 10 lần so với giải pháp thay thế MOF.

Trong thời gian nghỉ hoặc không hoạt động, hệ thống tản nhiệt HSMHS có thể nạp lại khả năng làm mát bằng cách hấp thụ độ ẩm từ không khí.

Một ưu điểm khác của HSMHS là khả năng tiết kiệm chi phí vận hành. Do muối lithium bromide rất rẻ, hệ thống HSMHS có hiệu quả chi phí rẻ hơn khoảng 1.000lần so với hệ thống tản nhiệt dùng khung kim loại hữu cơ (MOF).

Được biết, bên cạnh khả năng làm mát CPU trong PC, hệ thống HSMHS cũng có thể được dùng để làm mát pin mặt trời, pin hay trong các hệ thống tản nhiệt trung tâm của các toàn nhà.