IBM社によるレドックスフロー電池でチップに給電する実験(写真:IBM社)
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 米IBM社は2016年2月、「Electronic Blood (電子血液)」を開発中であることをブログなどで明らかにした。生物の脳を巡る血管と血液が、脳への栄養補給と排泄、そして冷却システムを兼ねていることを模して、3次元半導体への給電と冷却を、共に液体で実現することを狙う。2016年3月のドイツでの展示会「CeBIT 2016」ではデモを披露する計画だ。

 電子血液の実体は、バナジウム(V)イオンの水溶液である。IBM社はこれを用いて、3次元の半導体チップを液浸冷却すると共に、レドックスフロー電池と呼ばれる蓄電池の活物質兼電解液としても用いることで、化学的に給電することを目標としている(図1)。

レドックスフロー電池=2次電池の1つ。正極と負極の活物質と電解液を兼ねた液体をタンクに貯めて使う。タンクの容量を増やすことで、電池の容量を増やせるのが特徴。ただし、エネルギー密度は必ずしも高くはない。最近は液体として主にVイオン水溶液が用いられている。
図1 「電子血液」が層間冷却と電源供給を兼用
3次元化したプロセッサーの層間に冷却水を通して冷却するイメージ(左)と、プロセッサーにレドックスフロー電池で化学的に給電するシステムのイメージ(右)。IBM社は、両技術を「電子血液」と呼ぶバナジウム(V)イオン水溶液で統一しようとしている。(図:IBM社の資料を基に本誌が作成)
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