Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/0708/54095.html    Veröffentlicht: 14.08.2007 10:00    Kurz-URL: https://glm.io/54095

Ionen-Wind sorgt für bessere Chip-Kühlung

Technik könnte schon in drei Jahren in Notebooks und Handys zum Einsatz kommen

Mit "Ionen-Wind" wollen Forscher der Universität Purdue die Kühlung von Chips verbessern. In ihren Experimenten verbesserten sie den Hitzetransfer-Koeffizienten um 250 Prozent. Unterstützt wird die Arbeit von Intel und schon in drei Jahren soll die Technik in Notebooks zu finden sein.

Fisher (rechts) und Suresh (links)
Fisher (rechts) und Suresh (links)
Die experimentelle Kühltechnik wurde auf ein Chip-Muster aufgebracht und verfügt über Elektroden (Anode und Kathode), die etwa 10 Millimeter voneinander entfernt übereinander angeordnet sind. Wird eine Spannung angelegt, wandern Elektronen von der Kathode nach oben zur positiv geladenen Anode und kollidieren auf ihrem Weg mit Luftmolekülen, so dass positiv geladene Ionen entstehen. Diese werden dann wiederum von der negativ geladenen Kathode angezogen, wodurch ein "Ionen-Wind" entsteht".

Dieser Ionen-Wind verbessert den Luftstrom hin zur Oberfläche des Chips und sorgt letztendlich für eine bessere Kühlung. Bei herkömmlichen Techniken, so die Forscher, würden sich die Luftmoleküle in der Nähe der Oberfläche kaum bewegen, obwohl dort ein möglichst schneller Luftstrom erwünscht wäre.

Infrarot-Aufnahmen zeigen den Kühlungseffekt
Infrarot-Aufnahmen zeigen den Kühlungseffekt
Der Ansatz von Timothy Fisher und Suresh Garimella soll dieses Problem lösen und im Zusammenspiel mit einem herkömmlichen Lüfter einen Luftstrom erzeugen, der die Oberfläche des Chips erreicht. Im Experiment konnte die Temperatur des Test-Chips von 60° C auf 35° C reduziert werden.

Die Forschungsergebnisse von Fisher und Garimella sowie Doktorand David Go und Rajiv Mongia von Intel Research sollen am 1. September 2007 im "Journal of Applied Physics" veröffentlicht werden. Laut Mongia könnte die Technik bisher undenkbare Formen von Notebooks und Handhelds ermöglichen. Gelingt es, die Technik weiter zu verkleinern und ausreichend robust zu machen, könnte sie schon in drei Jahren ihren Weg in handelsübliche Notebooks oder auch Handys finden.  (ji)


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Links zum Artikel:
Suresh Garimella (.edu): http://widget.ecn.purdue.edu/~eclweb/garimella.htm
Timothy Fisher (.edu): http://widget.ecn.purdue.edu/~tsfisher/

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