Sandia-Forscher entwickeln revolutionären CPU-Kühler

Das Forschungsinstitut des US-Energieministeriums Sandia National Laboratories hat einen CPU-Kühler entwickelt, der durch ein völlig neues Konzept die Wärmeableitung gegenüber herkömmlichen Kühlkörpern drastisch erhöhen soll.

Der sogenannte „Sandia Cooler“ oder auch „Air Bearing Heat Exchanger” besitzt dabei wie übliche Prozessor-Luftkühler zahlreiche Aluminiumlamellen, welche die Abwärme der CPU aufnehmen und an die Umgebungsluft abgeben. Auf eine aktive Belüftung durch einen Ventilator verzichtet man allerdings. Stattdessen geht Sandia einen völlig neuen Weg und lässt die Kühllamellen selbst rotieren.

Wie die untere Abbildung veranschaulicht erzeugt die durch einen Motor erzeugte Rotation der speziell angeordneten Lamellen einen Sog, der die Umgebungsluft ins Zentrum des Kühlers saugt. Durch die gebogenen, parallel angeordneten Lamellenkanäle wird die Zuluft schließlich zur Kühlung genutzt und nach Außen befördert. Dabei wirkt das Prinzip der Zentrifugalkraft. Die Abwärme der CPU wird zunächst wie üblich von einer festen Bodenplatte aufgenommen und über eine hauchdünne (0,03 mm) Luftschicht, die einen geringen thermischen Widerstand besitzen soll, an den beweglichen Lamellenteller weitergeleitet.

Mit dieser Technik will man den angeblichen „Flaschenhals“ aktueller Luftkühllösungen umgehen: Bei konventionellen CPU-Kühlern verhindere die Sperrschicht aus „toter Luft“ zwischen den Kühlfinnen eine schnellere Wärmeableitung. Durch den „zentrifugalen Pumpeffekt“ könne man die Dicke der Sperrschicht aus Luft auf ein Zehntel reduzieren, heißt es in der Pressemeldung. Dadurch soll im Gegenzug die Kühlleistung drastisch steigen.

Als weiteren Vorteil sieht man, dass sich durch die schnelle Rotation die Verschmutzung durch Ablagerungen wie Staub reduziere. Zudem soll die aerodynamische Ausrichtung der Lamellen trotz hoher Umdrehungsgeschwindigkeiten einen sehr leisen Betrieb ermöglichen. Welche Leistung für den Antrieb des „Lamellenrotors“ benötigt wird, ist der Pressemitteilung jedoch nicht zu entnehmen, doch insgesamt spricht man von deutlichen Einsparungen gegenüber herkömmlichen aktiven Luftkühlern. Detaillierte Informationen zur Technik des „Sandia Cooler“ sind dem offiziellen Whitepaper (PDF) zu entnehmen.

Ein Artikel auf einem Online-Portal zum Thema Energie beschreibt die vermeintlichen Vorzüge dieser Technik und weist auf die möglichen Einsatzgebiete hin, die man offenbar nicht nur im industriellen sondern auch im Endkundenbereich sieht. Dabei werden unter anderem „Gaming PCs“, Laptops und Spielekonsolen aufgeführt.

Aktuell befindet sich der „Sandia Cooler“ noch im Prototypenstatus, jedoch sei man bereits auf der Suche nach Lizenznehmern für die patentierte Technologie. Ob sich die Technik in Form erster Produkte so gut schlägt, wie die Forscher versprechen, muss sich aber erst zeigen. Bei Erfolg könnte dies aber einen neuen „Evolutionssprung“ im Bereich der seit langem technisch stagnierenden Luftkühlung bedeuten.