Mit Blick jenseits der Grenzen von luftgekühlten Systemen haben die Züricher Forscher vor, ihr Konzept eines verzweigten Kanaldesigns weiter zu entwickeln. Dabei geht es um einen neuartigen und vielversprechenen Ansatz für Wasserkühlung. Unter dem Namen "Direct Jet Impingement" wird dabei Wasser auf die Rückseite eines Chips verteilt und wieder abgesaugt in einem komplett geschlossenen System, das aus einer Aufstellung von bis zu 50.000 winzigen Ausbringungspunkten und einer komplexen baumartigen Rückführungsarchitektur besteht.

Durch die Entwicklung eines komplett geschlossenen Systems gibt es kein Risiko, dass Kühlflüssigkeit mit der Elektronik auf dem Chip in Berührung kommt. Darüberhinaus war das IBM Team in der Lage, die Kühleigenschaften des Systems zu verbessern, indem Wege gefunden wurden, die Strukturen direkt auf der Rückseite des Chips aufzubringen und dadurch die Widerstand erzeugenden Wärmeschnittstellen zwischen Kühlsystem und Silizium zu vermeiden.

Die ersten Laborergebnisse sind beeindruckend. Das Team hat die Kühlung von Energiedichten von bis zu 370 Watt pro Quadratzentimeter mit Wasser als Kühlungsmittel nachgewiesen. Dies liegt weit jenseits der Grenzen gegenwärtiger Luft-Kühlungstechnologien, die circa 75 Watt pro Quadratzentimeter erreichen. Dennoch verbraucht das neue System viel weniger Energie für die Umwälzung als andere Kühlsysteme derzeit.

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