CPU-Kühlung: IBM verbessert Effizienz um Faktor drei
Rillenstruktur am Mikrochip verbessert Leitfähigkeit der Wärmepaste
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Rillenstruktur verbessert Leitfähigkeit der Paste (Foto: IBM) |
Zürich (pte028/23.03.2007/13:45) IBM-Forscher am Research Laboratory in Zürich http://www.zurich.ibm.com haben eine neuartige Methode entwickelt, um Mikroprozessoren effizienter zu kühlen. Dazu wird die Oberfläche des Chips mit kleinen Rillen und Vertiefungen im Mikrometer-Bereich versehen. Die Wärmeleitpaste kann sich somit gleichmäßiger auf dem Mikroprozessor verteilen. Während die benötigte Dicke der Paste um ein Drittel reduziert wird, erhöht sich die thermische Wirksamkeit um den Faktor drei, heißt es in einer entsprechenden Aussendung.
Wärmeleitpaste ist unerlässlich für die Prozessorkühlung. Sie überbrückt den Abstand zwischen CPU und dem Kühlkörper. Die Paste enthält metallische beziehungsweise keramische Partikeln, die für eine verbesserte Leitfähigkeit sorgen sollen. Allerdings ist die Paste allein nicht effizient genug, da sie oft eine unterschiedliche Stärke aufweist oder die Anzahl der enthaltenen Partikel von Stelle zu Stelle unterschiedlich ist. Dadurch geht meist 40 Prozent der möglichen Kühlleistung verloren, rechnen die IBM-Forscher vor. Um dieses Hitzeproblem zu lösen, untersuchten die Wissenschaftler zuerst die Verteilung der Paste. Sie entdeckten, dass sich der Kühlerkleber entlang der Diagonalen ansammelte und dort blieb, während an anderen Stellen deutlich weniger Material vorzufinden war. Es bildet sich das so genannte "Magische Kreuz".
Durch die nun vorgestellt Technik werden die Partikel nach dem Anbringen des Kühlkörpers besser verteilt. Mithilfe der kleinen Baum-artigen Rillenstruktur, die von der Wärmeleitpaste ausgefüllt wird, kann der Kleber nun an jenen unterversorgten Stellen gehalten werden. IBM will nun gemeinsam mit Chipherstellern nach Möglichkeiten suchen, die Anbringung der Mikrostrukturen in den Chip-Fertigungsprozess zu integrieren. Aufwändige Kühllösungen seien damit nicht mehr notwendig. Durch diese Entwicklung kann die konventionelle Luftkühlung entsprechend mehr Wärme ableiten. Alternative und zumeist auch kostenintensivere Kühlertechniken werden schließlich weniger gefragt sein, so IBM.
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