সেমিকন্ডাক্টর রেফ্রিজারেশন কুলিং প্রযুক্তি
মানুষের কম্পিউটিং ক্ষমতার ক্রমাগত সাধনার সাথে, কম্পিউটিং চিপে আরও বেশি ট্রানজিস্টর ঢোকানো হয়। প্রতিটি কম্পিউটিং ইউনিটের ঘনত্ব বাড়ছে। একই সময়ে, উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি চিপে উচ্চতর কাজের ভোল্টেজ এবং পাওয়ার খরচ নিয়ে আসে। এটি ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে যে আগামী কয়েক বছরে, আমরা চিপের কম্পিউটিং কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য চালিয়ে যাব, যার মানে আমাদের ক্রমাগত চিপের তাপমাত্রার তাপ অপচয়ের সমস্যাও সমাধান করতে হবে।
থার্মোইলেকট্রিক প্রভাব নীতির উপর ভিত্তি করে সেমিকন্ডাক্টর রেফ্রিজারেশন কুলিং প্রযুক্তি উচ্চ নিয়ন্ত্রণযোগ্যতা, সহজ ব্যবহার এবং কম খরচে একটি নতুন শীতল পদ্ধতি। এটি ধীরে ধীরে তাপ অপচয়ের ক্ষেত্রে ব্যবহার করা হয়েছে।
থার্মোইলেক্ট্রিক প্রভাব হল তাপমাত্রার পার্থক্য দ্বারা উত্পন্ন ভোল্টেজের একটি সরাসরি রূপান্তর এবং তদ্বিপরীত। সহজভাবে একটি থার্মোইলেকট্রিক ডিভাইস রাখুন, যখন তাদের দুই প্রান্তের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য থাকবে, তখন এটি একটি ভোল্টেজ তৈরি করবে এবং যখন এটিতে একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হবে, তখন এটি তাপমাত্রার পার্থক্যও তৈরি করবে। এই প্রভাবটি বৈদ্যুতিক শক্তি উৎপন্ন করতে, তাপমাত্রা পরিমাপ করতে এবং শীতল বা তাপ বস্তুর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যেহেতু গরম বা শীতল করার দিকটি প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে, তাই থার্মোইলেকট্রিক ডিভাইসগুলি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণকে খুব সহজ করে তোলে।
প্রথাগত বায়ু শীতলকরণ এবং তরল কুলিং এর সাথে তুলনা করে, সেমিকন্ডাক্টর রেফ্রিজারেশন চিপ কুলিং এর নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে: 1 ঘরের তাপমাত্রার নিচে তাপমাত্রা কমানো যেতে পারে;
2. সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ (ক্লোজড-লুপ তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সার্কিট ব্যবহার করে, নির্ভুলতা ± 0.1 ডিগ্রিতে পৌঁছাতে পারে);
3. উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা (হিমায়ন উপাদানগুলি চলন্ত যন্ত্রাংশ ছাড়াই কঠিন ডিভাইস, 200000 ঘন্টার বেশি পরিষেবা জীবন এবং কম ব্যর্থতার হার সহ);
4. কোন কাজ গোলমাল.
টিই কুলিং চ্যালেঞ্জ:
1. বর্তমানে, সেমিকন্ডাক্টরের রেফ্রিজারেশন সহগ ছোট, এবং হিমায়নের সময় ব্যবহৃত শক্তি হিমায়ন ক্ষমতার চেয়ে অনেক বেশি। Tec রেডিয়েটারের শক্তি খরচ অনুপাত খুবই কম, এবং Tec রেডিয়েটর এই পর্যায়ে মূলধারার শীতল সমাধান হতে পারে না।
2. যখন TEC রেফ্রিজারেশন ব্লেড কাজ করছে, তখন ঠান্ডা প্রান্তে ঠান্ডা হওয়ার সময় গরম প্রান্তে কার্যকর তাপ অপচয়ের প্রয়োজন। অর্থাৎ, TEC রেফ্রিজারেশন ডিভাইস যদি তাপ অপচয়ের জন্য CPU-তে উচ্চ-পাওয়ার রেফ্রিজারেশন এবং আউটপুট বহন করতে চায়, তবে এটিকে ক্রমাগতভাবে বিলুপ্ত করতে হবে, যার ফলে উচ্চ-শক্তি টেকের স্বাধীনভাবে কাজ করতে অক্ষমতা হয়।
3. টেক দ্বারা উত্পাদিত বৃহৎ তাপমাত্রার পার্থক্য পরিবেশের মুখে ঘরের তাপমাত্রার নীচের অংশগুলিতে বায়ুতে আর্দ্রতা ঘনীভূত করা সহজ। প্রধান বোর্ড উপাদানগুলির ঘনীভবন এবং ক্ষতির ঝুঁকি এড়াতে প্রসেসরের চারপাশে একটি নির্দিষ্ট সিলিং পরিবেশ ডিজাইন করা প্রয়োজন।
প্রক্রিয়াটির উন্নতির সাথে, ট্রানজিস্টরের ঘনত্ব বৃদ্ধি পায় এবং CPU কোরের প্যাকেজ ডাই এরিয়া ছোট থেকে ছোট হয়ে যায়। তাপগতিবিদ্যার নীতি অনুসারে, তাপ সঞ্চালনের ক্ষেত্র ছোট হলে, তাপ সঞ্চালনের কার্যক্ষমতা বজায় রাখার জন্য একটি বড় তাপমাত্রার পার্থক্য প্রয়োজন। ছোট তাপমাত্রার পার্থক্যের সাথে ঐতিহ্যগত তাপ অপচয় ফর্ম এই সমস্যার সমাধান করতে পারে না। এমনকি যদি CPU পাওয়ার খরচ বেশি না হয়, তবুও এটি গুরুতরভাবে তাপ জমা করবে, যার ফলে খুব কম ফ্রিকোয়েন্সি সীমা হবে। Tec-এর স্বাভাবিকভাবেই একটি বড় তাপমাত্রার পার্থক্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে (তাপ শোষণের প্রান্তে তাপমাত্রা সহজেই - 20 ডিগ্রিতে পৌঁছাতে পারে), যা ছোট এলাকা এবং উচ্চ তাপ সঞ্চালনের সমস্যা সমাধানের সর্বোত্তম সমাধান হতে পারে।
