A mikrochipek fejlődésük sokán egyre összetettebbek lesznek, és órajelük (ezzel együtt a tranzisztorszám is) fokozatosan növekszik. A különböző gyártók minden praktikát bevetnek a fogyasztás, illetve a hőkibocsátás csökkentésére, azonban a fő problémát a hő eloszlatása okozza. Például 100 Watt elvezetése nem túl nagy feladat, azonban fordul a kocka, ha minderre csak néhány négyzetmilliméternyi felület áll a rendelkezésre. A megoldás valójában egyszerű, a jövő lapkáinak megtervezésénél és gyártásánál csak néhány apróbb változást kell eszközölni.
Sapkát a magra!
Manapság a léghűtés alapja a hűtőborda, amely átveszi a hőt a kis felülettel rendelkező szilícium magtól, majd átadja a környezetében lévő levegő számára. Bizonyos esetekben különböző anyagokat – mint például hővezető paszta – alkalmazunk a jobb hatásfokú hőátadás érdekében. A vékony rétegben felvitt paszta azonban semmilyen védelmet nem ad a mag számára, ráadásul nem növeli meg a hőleadásra szánt felületet sem. Amennyiben egy fémsapkát helyezünk a magra, ezek a problémák részben megoldódnak, és némileg javítanak a hűtés hatásfokán is. A fémsapka és a mag közötti illeszkedés azonban nem tökélete, és ez némi veszteséggel jár. Éppen ezért az IBM egy speciális, barázdált fémsapkát fejlesztett ki a lapkák számára, hogy maximalizálja az átadható hőmennyiséget. Az apró barázdákból álló hálózat a fémsapka alján található (tehát a hűtőborda kiképzésén nem kell változtatni) aminek szerepe, hogy a ráhelyezett hűtők által kifejtett mechanikai nyomás hatására a sapka és a mag közötti hővezető paszta egyenletes mértékben terüljön szét, illetve a magra nehezedő nyomás szintén egyenletes eloszlású legyen.
A mérések azt mutatják, hogy ezzel a módszerrel majdnem kétszer kisebb mechanikai nyomás hatására a felületek közötti hőszállítás tízszeresére nő.
Direkt vízhűtés
A léghűtés mellett – vagy akár helyette – gyakran használunk vízhűtést is, így a barázdált felület a vízhűtés esetében hasonlóan jól hasznosítható, bár kivitelezése kissé bonyolultabb, mint a léghűtés esetében. A megoldás lényege, hogy egy bonyolult felépítésű, de tökéletesen zárt csőrendszerben fúvókák segítségével a hűtővizet közvetlenül a magra fecskendezik, majd onnan visszaszívják. A tökéletesen zárt rendszer elszigeteli a vizet az érzékeny elektromos alkatrészektől, így megakadályozza a rövidzárlatot. A direkt vízhűtés előnye, hogy nincs olyan ellenálló hőközvetítő felület, amely nagyobb mértékben csökkentené a hatásfokot.
Az IBM természetesen demonstrálta a direkt vízhűtés előnyeit: a rendszer egy 1 cm2-es felületen 370 Wattot vezetett el, ami nagyon jónak mondható, szemben a léghűtések átlagban 75 wattos értékénél, ráadásul kevesebbet fogyasztott, mint bármilyen más hűtési megoldás.
