Pronto il microprocessore che non ha paura del calore

Resiste a temperature fino a 300 gradi Celsius, potrà essere usato per le ricerche geotermiche

[4 aprile 2014]

Poter utilizzare un microprocessore per raccogliere informazioni durante le fasi di ricerca delle sorgenti di calore sotterraneo può essere molto vantaggioso e da adesso in poi sarà possibile. Un gruppo di scienziati del Fraunhofer Institute ha infatti messo a punto un microprocessore che può sostenere temperature fino a 300 gradi Celsius senza perdere affidabilità, una caratteristica che lo rende davvero innovativo.

Il problema dei processori semiconduttori tradizionali (CMOS) non è, infatti, tanto legato alla tolleranza alle alte temperature, quanto alla perdita di affidabilità in quelle condizioni. Un problema, che non permette il loro utilizzo nei settori dove è richiesto di poter sopportare temperature elevate, come avviene, ad esempio, nelle trivellazioni per la ricerca di fonti geotermiche.

Le temperature che si raggiungono alle profondità tra i quattro e i sei chilometri, in cui si trovano in genere le sorgenti geotermiche ad alta entalpia, possono superare anche i 200°C; i nuovi microprocessori creati dai ricercatori del Fraunhofer Institute potranno dunque essere impiegati anche in questo genere di attività.

Gli attuali processori specializzati in grado di sostenere alte temperature sono realizzati con un processo a 1 micrometro, mentre i ricercatori tedeschi hanno usato un nuovo tipo di processo ad alta temperatura che non solo ha consentito loro di centrare l’obiettivo, ma anche di realizzare un chip più compatto di quelli attuali, con un processo a 350 nanometri.

La tecnica usata – chiamata SOI (silicon on insulator) – prevede uno strato isolante tra i singoli transistor, che impedisce la dispersione di corrente, fenomeno che potrebbe compromettere il corretto funzionamento del processore.

Oltre al processo SOI, i ricercatori hanno applicato la metallizzazione al tungsteno, anziché quella usata più di frequente ad  alluminio, in modo da ridurre la sensibilità alla temperatura e incrementare l’aspettativa di vita del chip.

«La produzione di energia geotermica e l’estrazione di gas naturali o petrolio non sono le uniche aree di applicazione – sottolineano i ricercatori del Fraunhofer Institute – Questo microprocessore potrebbe essere utile anche nel settore dell’aviazione, ad esempio per inserire sensori il più vicino possibile ai motori (turbine) in modo da conoscerne lo stato operativo e consentire quindi di operare con maggiore affidabilità ed efficienza, garantendo un risparmio di carburante».

I primi test del chip hanno dato risultati positivi: l’intenzione è quella di rendere disponibile, nel corso dell’anno, il processo di fabbricazione ad aziende interessate.