İşlemciler için atom kalınlığında termometre geliştirildi

İlkcan Girgin

Donanım ve Teknoloji Editörü

Atom kalınlığında termometre geliştirildi

Kaçıranlar için günümüzde işlemciler genellikle çipin dışına yerleştirilen sıcaklık sensörleri kullanıyor. Bu durum, işlemci içindeki küçük sıcaklık artışlarının yeterince hızlı algılanmasını zorlaştırabiliyor. Özellikle tek tek transistörlerde oluşan ani sıcaklık artışları, dış sensörler tarafından geç fark edildiği için işlemciler çoğu zaman tüm çekirdeklerde genel bir termal kısıtlama (thermal throttling) uygulamak zorunda kalıyor.

Yeni tasarımın temelinde iki boyutlu bimetalik tiyofosfat adı verilen bir malzeme bulunuyor. Bu malzemede iyonlar elektrik akımı altında bile hareket etmeye devam ediyor. Normalde çip tasarımında istenmeyen bu özellik, araştırmacılar tarafından sıcaklık algılama için avantaj olarak kullanıldı. Sensörler, işlemcide zaten bulunan elektrik akımlarını kullanarak sıcaklık verisini okuyabiliyor.

Çalışmanın baş araştırmacılarından Saptarshi Das, bu yaklaşımın sensör tasarımını önemli ölçüde sadeleştirdiğini söylüyor. Sensörler ek devre veya sinyal dönüştürücülere ihtiyaç duymuyor ve geleneksel silikon tabanlı sensörlere kıyasla 80 kata kadar daha az enerji tüketebiliyor.

Araştırmacılar şu an için teknolojinin bir kanıt niteliğinde prototip olduğunu söylüyor. Sensörler laboratuvar ortamında test edilmiş olsa da ticari işlemcilerde kullanılabilmesi için çip üreticilerinin teknolojiyi büyük ölçekte doğrulaması gerekiyor. Buna rağmen hızlı tepki süresi, küçük boyut ve düşük enerji tüketimi gibi özellikler gelecekteki işlemci tasarımlarında önemli avantajlar sunabilir.