Il calore dei microchip verrà controllato in modo sempre più intelligente

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I progressi tecnologici effettuati nel settore dell’elettronica in quanto a velocità, costi e dimensioni ridotte, si traducono in possibilità completamente nuove di automazione e produzione industriale, senza le quali la cosiddetta “Industria 4.0” non sarebbe fattibile. In particolare, la miniaturizzazione è notevolmente migliorata negli ultimi anni.

Il flusso fisico di pochi elettroni è sufficiente per eseguire un software, ma ciò nasconde anche il suo lato oscuro. I processori con dimensioni inferiori a 10 nm sono altamente sensibili; tramite un sovraccarico specifico che può avvenire tramite comandi di controllo errati, gli hacker potrebbero avviare un processo di invecchiamento artificiale che distruggerà i processori entro pochi giorni. Per difendersi da tali attacchi, dei ricercatori stanno lavorando su un sistema intelligente di auto-monitoraggio.

Questo nuovo sistema si basa sull’identificazione di schemi termici durante il normale funzionamento dei processori. “Ogni chip produce un’impronta termica specifica”, spiega il professor Jörg Henkel, che dirige il team alla Chair for Embedded Systems. “I calcoli vengono eseguiti e qualcosa viene memorizzato nella memoria principale o recuperato dal disco rigido. Tutte queste operazioni producono riscaldamento e raffreddamento a breve termine in varie aree del processore”.

Il team di Henkel ha monitorato questo modello con telecamere a infrarossi sensibili e riprodotto i cambiamenti nella routine di controllo da variazioni minime di temperatura o deviazioni temporali di pochi millisecondi. La configurazione con telecamere a infrarossi è stata utilizzata per dimostrare la fattibilità di tale monitoraggio termico.

In futuro, i sensori sul chip saranno progettati per assumere la stessa funzione delle telecamere. Inoltre, gli scienziati vogliono dotare i chip di reti neurali per identificare le deviazioni termiche e monitorare il chip in tempo reale.

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