Chipkühlung durch feinste Temperaturfühler

NEC entwickelt Data Center on Chip

LSI-Chips (Large Scale Integration) werden sehr heiß, was ihre Lebensdauer reduziert. NEC hat jetzt eine Technik entwickelt, die winzige Temperaturfühler in die Chips integriert. Spüren die Sensoren lokale Hitzenester, soll die Rechenarbeit in weniger beanspruchte Bereiche ausgelagert werden.

Durch die ständigen Verkleinerungsprozesse in der Halbleitertechnik werden LSI-Chips immer kleiner und sind mit immer mehr Transistoren gespickt. Die Wärmesensorik von NEC wird bereits im NEC-Supercomputer SX-9 eingesetzt, doch auch in Allerwelt-Bausteinen soll sie bald zu finden sein. Schon ab 40 Grad Celsius kommt es im Inneren von LSI-Chips zu einer Verzehnfachung der Kriechströme, wodurch sich die Lebensdauer nahezu halbiert.

Mit einer Temperaturregelung will NEC das Problem von zwei Seiten angehen. Zunächst einmal wird mit Hunderten von Wärmesensoren das Innere des LSI-Bausteins ständig überwacht. Die gewonnenen Daten werden zur aktiven Kühlung verwendet. Rechenaufgaben werden in weniger aktive und damit kühlere Bereiche ausgelagert. Die neuesten Sensoren sollen bis zu drei Grad Celsius genaue Messergebnisse liefern.

NEC hat errechnet, das sich so der Strombedarf der Bausteine um 20 bis 50 Prozent senken lässt.

In Rechenzentren wird schon jetzt gezielt das belüftet, was besonders heiß wird und rechenintensive Operationen werden gezielt an gesonderte Server ausgelagert. NEC will dieses Messen, Steuern und Regeln auf Chipebene einsetzen und ein "Data Center on Chip" entwickeln.