Forscher entwickeln neues Kühlsystem für Mikrochips

Egal ob mit Luft, Wasser oder Stickstoff: Ohne Kühlung segnen Computerchips sehr schnell das Zeitliche. Deshalb entwickeln Wissenschaftler an der Universität von Purdue an einer neuen Kühlmethode, welche weitaus effizienter ist als alles, was es bislang gibt.

Bis zu 1.000 Watt pro Quadratzentimeter, zehnmal mehr als bisher möglich. So gut soll das neue Kühlsystem sein, welches zur Zeit an der Purdue Universität entwickelt wird. Erreicht wird diese Effizienz durch ein komplex verzweigtes System von Kühlkanälen auf dem Chip selbst. Um eine möglichst große Kühlfläche zu generieren, sind die Kanäle extrem klein gehalten. Gerade einmal 10 bis 15 Mikrometer messen sie in der Breite und sind nicht länger als 250 Mikrometer. Justin A. Weibel, einer der beteiligten Professoren erwähnt sogar die Möglichkeit, zwei Chips direkt aufeinander zu betreiben. In dieser Konstellation reduziert der untere Chip jedoch seine Arbeitsgeschwindigkeit.


Als Kühlmittel wird das bereits auf dem Markt erhältliche HFE-7100 verwendet. Es handelt sich dabei um ein Dielektrikum, also eine nicht leitfähige Flüssigkeit, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Beim durchfließen der Mikrokanäle wird das Fluid so heiß, dass es zu kochen beginnt. Der Wechsel des Aggregatzustandes ist hier einer der Schlüssel zur Wärmeabfuhr. Das US-Verteidigungsministerium hat bereits sein Interesse an dem neuen System bekundet und möchte es für Radar-Rechenzentren nutzen. Ob es die Technologie aber auch bis zu den typischen Endbenutzer-Chips schafft, ist noch unklar.

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