Исследователи из Пенсильванского университета предложили решение проблемы перегрева чипов: они разработали сверхминиатюрный термометр, который можно встраивать непосредственно в кристалл процессора, получая данные практически из эпицентра событий. Созданный датчик настолько мал, что его размер не превышает 1 кв. микрометра — это в тысячи раз тоньше, чем человеческий волос и меньше, чем антенна муравья. В основе разработки лежат двумерные материалы, известные как биметаллические тиофосфаты, толщиной всего в несколько атомов.
Их уникальная особенность — наличие подвижных ионов, которые обычно считаются помехой для электронных устройств, поскольку мешают упорядоченному движению электронов. Однако в роли термометра эти ионы проявили себя с лучшей стороны: они чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры и позволяют регистрировать скачки нагрева всего за 100 наносекунд. При этом новый подход не только радикально уменьшает размеры сенсора, но и делает его энергоэффективнее в 80 раз более по сравнению с традиционными решениями на основе кремния, поскольку не требует ни преобразователей сигнала, ни дополнительных схем.
В ходе экспериментов в лаборатории ученым удалось разместить тысячи таких датчиков на одном чипе. Это открывает путь к созданию процессоров с распределенной системой термоконтроля, способной в реальном времени отслеживать нагрев в любой точке кристалла и предотвращать троттлинг — принудительное снижение производительности из-за перегрева. Но потенциальные применения выходят далеко за пределы компьютерной техники. Миниатюрные сенсоры на основе тех же принципов смогут в будущем обеспечить отслеживание химических, оптических и физических параметров, становясь компонентом интегрированной системы мониторинга.
Новый чип ускоряет реакцию беспилотных авто в 4 раза.
