Immaginate di poter rivoluzionare il mondo dei semiconduttori utilizzando diamanti! Il raffreddamento a base di diamanti potrebbe rappresentare il futuro della tecnologia elettronica, promettendo prestazioni straordinarie e una maggiore efficienza energetica. Akash Systems, una startup di Oakland, ha recentemente siglato un importante accordo preliminare che le permetterà di ricevere ben 18,2 milioni di dollari di finanziamenti grazie al CHIPS Act statunitense, oltre a 50 milioni di dollari in crediti d'imposta sia federali che statali. La missione è chiara: portare la tecnologia innovativa dai laboratori alla realtà concreta.

Akash Systems sta puntando a sfruttare le uniche proprietà del diamante sintetico per elevare le performance dei chip elettronici a livelli mai visti prima. Questo approccio ha attirato l'attenzione dell'industria non solo per la sua innovazione, ma anche per il profondo impatto che potrà avere su settori strategici come le comunicazioni satellitari e i data center.

La tecnologia di raffreddamento proposta prevede l'integrazione del diamante sintetico con materiali conduttivi come il nitruro di gallio. Il diamante è noto per essere cinque volte più conduttivo termicamente rispetto al rame, rendendolo il materiale ideale per la dissipazione del calore generato dai circuiti elettronici. A differenza di altri materiali, il diamante non conduce elettricità, consentendo quindi ai chip di funzionare senza problemi a temperature ottimali, migliorando notevolmente l'efficienza termica.

Le previsioni sono entusiasmanti: si parla di una riduzione della temperatura di picco fino a 20 °C—con un calo dell'hotspot delle GPU stimato tra 10 e 20 °C—una diminuzione della velocità delle ventole del 50% e un incremento del 25% nelle capacità di overclocking. Inoltre, il tutto si traduce in una durata dei server raddoppiata. Questi progressi potrebbero finalmente affrontare il temibile fenomeno del thermal throttling, che penalizza le prestazioni dei chip quando le temperature raggiungono picchi estremi.

"Il diamante utilizza i fononi, che possono trasferire il calore in modo molto più efficiente rispetto agli elettroni. Con una conducibilità termica di circa 2000W/m Kelvin, il diamante è cinque volte più efficace del rame, rappresentando il materiale termicamente conduttivo più performante al mondo", spiega Daniel Francis, VP per i materiali di Akash Systems, in un video di presentazione.

Le applicazioni di questa tecnologia innovativa nel campo delle comunicazioni satellitari sono promettenti. Grazie alle straordinarie proprietà termiche del diamante, potrebbero essere raggiunte velocità di trasmissione dati cinque-dieci volte superiori rispetto alle tecnologie attuali. Questo non solo aumenterebbe l'affidabilità delle comunicazioni, ma potrebbe anche ridurre le dimensioni dei dispositivi fino al 50%.

La crescente necessità di potenza nei data center si scontra con la sfida di raffreddare l'elettronica in modo efficace, sia dal punto di vista tecnico che economico. Per questo, l’entusiasmo nel settore è palpabile. Infatti, è recente anche la notizia riguardante un altro materiale innovativo per il raffreddamento dei chip, il metallo liquido. Questa continua ricerca di soluzioni migliori promette di trasformare completamente il panorama della tecnologia elettronica nel prossimo futuro!