UC San Diego desenvolve chip para aumentar eficiência de GPUs
Pesquisadores da Universidade da Califórnia, San Diego, desenvolveram um novo chip que promete aumentar a eficiência energética em data centers, especialmente na alimentação de unidades de processamento gráfico (GPUs). A inovação se concentra na conversão de alta tensão em níveis mais baixos, um processo crítico para o funcionamento adequado de equipamentos eletrônicos.
Nova tecnologia de conversão de energia
O chip projetado realiza a conversão DC-DC step-down, que é essencial para a operação de dispositivos eletrônicos. A pesquisa, publicada na revista Nature Communications, demonstra que o protótipo do chip alcançou alta eficiência em condições que simulam ambientes de data centers modernos.
Desafios dos conversores tradicionais
Os conversores de tensão convencionais enfrentam limitações significativas ao lidar com grandes diferenças entre a tensão de entrada e a de saída. A eficiência tende a diminuir, e a capacidade de fornecer corrente suficiente se torna um desafio. A maioria dos designs atuais utiliza componentes magnéticos, como indutores, que estão se aproximando de seus limites práticos, dificultando a escalabilidade para atender às demandas futuras.
Uso de ressonadores piezoelétricos
Para contornar esses desafios, a equipe de pesquisa investigou o uso de ressonadores piezoelétricos. Esses dispositivos pequenos armazenam e transferem energia por meio de vibrações mecânicas, oferecendo vantagens como menor tamanho, maior densidade de energia e eficiência aprimorada. Segundo o professor Patrick Mercier, um dos autores do estudo, esses componentes têm grande potencial para superar as limitações dos conversores tradicionais.
Resultados e benefícios do novo chip
O design híbrido desenvolvido combina um ressonador piezoelétrico com capacitores comerciais, permitindo uma conversão mais eficaz de tensões elevadas. Em testes laboratoriais, o chip conseguiu converter 48 volts para 4,8 volts, alcançando uma eficiência de pico de 96,2%. Além disso, o novo chip entregou cerca de quatro vezes mais corrente de saída em comparação com designs anteriores baseados em piezoeletricidade.
A nova tecnologia representa um avanço significativo na eficiência energética em data centers, potencialmente contribuindo para a construção de sistemas de computação menores e mais eficientes. A pesquisa pode abrir caminho para inovações futuras na área de eletrônica e energia.
Fonte: scitechdaily.com
