Os processadores mais recentes estão se tornando mais quentes a cada geração, mas um estudo da Universidade da Califórnia em Los Angeles mostra que os transistores térmicos de canalização de calor podem ser a solução (via IEEE). Embora esses transistores térmicos ainda estejam em fase experimental, eles oferecem uma forma altamente atraente de remover calor dos processadores, o que pode despertar o interesse de empresas como AMD e Intel.
Os processadores modernos de hoje, especialmente os de última geração, enfrentam um problema sério de superaquecimento. Eles estão ficando menores, mas o consumo de energia não diminui tanto, o que significa que mais calor está sendo gerado em uma área menor. Esse calor geralmente se concentra em uma parte específica do processador (um ponto quente) e, mesmo que a temperatura média da CPU seja boa, a temperatura do ponto quente pode prejudicar seu desempenho.
Os transistores térmicos canalizam essencialmente o calor por todo o processador por meio do uso de um campo elétrico, espalhando-o uniformemente. A inovação de design que tornou isso possível foi uma camada de moléculas da espessura de uma molécula que se torna termicamente condutora quando carregada com eletricidade. Eles podem mover o calor de um ponto quente (geralmente nos núcleos) para uma parte mais fria do chip, sendo 13 vezes mais eficientes do que os métodos normais de resfriamento.
O problema da densidade de calor pode ser atribuído ao Dennard Scaling, que sustentava que transistores menores eram mais eficientes e que a densidade de calor nunca aumentaria. No entanto, esse conceito parou de resistir em meados dos anos 2000, quando a indústria atingiu o nó do processo de 65 nm. Desde então, a relação potência/calor por área tem aumentado gradualmente.
À medida que os projetistas de processadores aprimoram seus algoritmos de aumento de frequência para extrair mais desempenho, fica mais evidente como é difícil vencer o calor. Se os transistores térmicos saírem do laboratório e chegarem aos dispositivos de consumo, isso poderá pelo menos evitar o problema da densidade de calor, se não resolvê-lo completamente. Caso contrário, poderão ser necessárias versões mais exóticas de métodos de resfriamento tradicionais, como o resfriamento por imersão.