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Flüssiges Metall soll PCs kühlen

10.08.2005

MÜNCHEN (COMPUTERWOCHE) - Das Moore'sche Gesetz behält seit rund 40 Jahren seine Gültigkeit. Es besagt, dass die Prozessorleistung ohne Verteuerung des Rechenkerns exponentiell steigt. Die Rechenkapazität fordert ihren Tribut allerdings in Form von Abwärme.

Leistungsstarke Prozessoren erreichen Experten zufolge Temperaturen von bis zu 100 Grad, wenn sie nicht gekühlt werden. Die Folgen sind Rechenfehler, nicht korrekt funktionierende Grafikkarten, abstürzende Rechner und im schlimmsten Fall dauerhafte Hardwareschäden. Hitzeprobleme sind auch der Grund, aus dem Intel im vergangenen Jahr die Entwicklung einer Hochgeschwindigkeits-CPU aufgab. Die hauseigenen Forscher fanden keinen praktikablen Weg, um die Chips zu kühlen.

Suresh Garimella zufolge sind die Möglichkeiten der Kühlung über Ventilatoren ausgereizt. Es gebe einen großen Bedarf an modernen, kompakten und kostengünstigen Kühlsystemen, so der Chef des Cooling Technologies Research Center an der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana.

Eine mögliche Lösung des Problems ist aus der Kühlung von Atomreaktoren bekannt: Flüssiges Metall. Ähnlich wie bei der Reaktortechnik soll durch ein Röhrensystem im Computer eine Metalllegierung geleitet werden, die sich bei Temperaturen über sieben Grad Celsius verflüssigt. Sie besteht aus Gallium Indium und Zinn. Das Metall nimmt 65-mal mehr Wärme als Wasser auf und leitet diese 1600 mal besser als Luft ab. So ist eine schnelle effektive Kühlung der Chips möglich, heißt es bei NanoCoolers. Das in Austin, Texas, beheimatete Startup zählt zu den maßgeblichen Entwicklern der Technik.

Im Gegensatz zu Wasserkühlsystemen arbeitet die Flüssigmetallkühlung nicht mit mechanischen Pumpen. Das Metall wird über Elektromagneten durch die Röhrchen im Rechner transportiert. Dadurch ist das System sehr leise und energiesparend, sagte Garimella.

Doch es gibt auch Skeptiker. Laut Monem Alyaser, Director der Beratungsgesellschaft Applied Thermal Technologies im kalifornischen Santa Clara ist es zu riskant, nicht erprobte Komponenten in Computern zu verbauen. Alyaser arbeitete an den Kühlsystemen für Microsofts Spielekonsole Xbox und für das Apple Powerbook mit und meint, dass es besser ist, zunächst auf Wasserkühlungen zu setzen. Diese seien so ausgereift wie Wasserkühler in Autos. Zu groß und zu schwer für PCs und Notebooks ist die Metallkühlung nach Ansicht von Lester Lau vom taiwanischen Hersteller Abit Computer. Außerdem würden Rechner mit dem System zu teuer.

Die meisten im Markt befindlichen PCs werden traditionell mit Luft gekühlt. Wasserkühlsysteme sind derzeit noch die Domäne von Bastlern. In Tests mit einem Laptop habe das Flüssigmetall rund 30 Prozent besser als eine Heat Pipe-Luftkühlung und 5 Prozent besser als eine Wasserkühlung abgeschnitten, sagte NanoCooler-Chef Mick Wilcox. Von den Effizienzvorteilen des Materials bleibt da nicht viel. Das Problem liegt darin, die Wärme aus dem Metall zu leiten, das die Hitze der Chips aufgenommen hat bevor es zurück zur Hitzequelle fließt. Letztlich benötigt man dafür wieder Lüfter. (lex)