Ionenwind soll zukünftig Chipkühlung erleichtern

Besonders bei Grafikkarten konnte man in den vergangenen Jahren eine nicht wirklich erfreuliche Entwicklung beobachten. So mussten wir leider hinnehmen, dass sich die Leistungsaufnahme moderner 3D-Beschleuniger signifikant gesteigert hat. Dadurch wurden leider auch immer größer werdende Kühlersysteme notwendig.

Dieser Entwicklung möchte sich nun das US-amerikanische Unternehmen Kronos Advanced Technologies annehmen und plant in den kommenden Jahren die Erforschung neuer Methoden, um heutige Chips effektiv und mit möglichst geringem Aufwand zu kühlen. Als passende Technologie zur Verwirklichung dieses Vorhabends fiel die Wahl auf das Phänomen des so genannten Ionenwinds, das schon seit einiger Zeit in anderen Geräten, wie zum Beispiel Luft-Ionisatoren oder Fotokopierern, genutzt wird.

Kronos nutzt dabei einen physikalischen Effekt mit dem Namen Koronaentladung. Er beschreibt eine elektrische Entladung, die durch Ionisation eines Fluides entsteht, das einen elektrischen Leiter umgibt. Durch diesen wird es – neben der eigentlichen Entladung – zum Beispiel aber auch möglich, Luftströme zu erzeugen, ohne dass man bewegliche Teile benutzen muss. Diesen angenehmen Nebeneffekt möchte man nun offenbar nutzen, und auf diesem Prinzip Kühlkörper für Chips konstruieren.

Wie das Unternehmen angibt, habe man bislang schon eine Reihe Prototypen fertigen können, die in der Lage waren, Chips zu kühlen – derzeit aber leider nur in einem recht beschränkten Rahmen. Denn vor allem der Strombedarf eines solchen Kühlers ist bislang schlicht zu hoch. So gab Kronos an, dass man es zwar geschafft habe, einen Chip von circa 50 Grad Celsius auf gut 25 Grad Celsius zu kühlen, die Spannung, die man für das elektrische Feld benötigte, lag allerdings bei 8,5 kV. Die eigentliche Leistungsaufnahme des Kühlers ist mit 0,1 Watt aber recht gering.

Bislang steckt diese Technik allerdings noch in den Kinderschuhen, denn Kronos hat noch ein weiteres Problem. So sind die Oberflächen aktueller Computer-Chips meist recht kleine, so dass man zur effektiven Kühlung dieser einen sehr schnellen Luftstrom brauchen würde. Kühler auf Basis von Ionenwinden besitzen aber meist nicht die Fähigkeit, solch schnelle Luftströmungen zu erzeugen, so dass man doch wieder auf größere Kühlkörper, die die Oberfläche vergrößern, zurückgreifen müsste.

Zunächst möchte man seine Entwicklungen aber wohl vornehmlich in Mobilgeräten einsetzen, wo die Anforderungen an Kühler nicht ganz so hoch wie etwa in normalen Computern ist. Ionen-Kühler eignen sich prinzipiell besonders für solch mobile Einsatzzwecke, fehlt doch besonders in kleinen Geräten der Platz für Ventilatoren. Früher oder später möchte Kronos seine Technologie aber auch in regulären Computern einsetzen. Dazu forscht man man derzeit unter anderem mit Halbleiterhersteller Intel zusammen an entsprechenden Konzepten. Wenn die aktuelle Unterstützung für Kronos beibehalten wird, geht man davon aus, dass man bis 2009 marktreife Kühllösungen präsentieren können wird.