AirJet-Kühler: Frore Systems kühlt Notebooks aktiv ohne Lüfter

Gerade in kompakten Computern wie Notebooks ist die Leistungsdrosselung durch hohe Temperaturen ein Problem. Die Firma Frore Systems will es mit ihrem AirJet besser machen als herkömmliche Lüfterlösungen. Dabei erhält sie Rückendeckung vom führenden CPU-Hersteller Intel sowie von 116 Millionen US-Dollar Investorengeld.

Aktive Luftkühlung ohne Lüfter

Frore Systems beschreibt seine neuartige Kühllösung namens AirJet als „active cooling chip“, denn das Format erinnert an einen Computerchip. Wie bei einem Kühler mit Lüftern wird aktiv gekühlt, indem kühle Luft hinein- und aufgewärmte Luft wieder hinausströmt, doch für den Luftstrom sorgen keine Ventilatoren. Stattdessen sorgen winzige Membranen, die mit Ultraschallfrequenz vibrieren, für Luftbewegung.

Über kleine Einlässe auf der Oberseite des nur 2,8 mm flachen AirJet-Moduls wird durch die vibrierenden Membranen kühle Luft angesaugt. Direkt darunter, in einem schmalen Spalt direkt über dem Heatspreader, der mit dem zu kühlenden Prozessor in Kontakt steht, entstehen pulsierende Strahlströmungen mit hoher Geschwindigkeit, die namensgebenden Jets. Diese pusten regelrecht die vom Heatspreader erwärmte Luft aus dem seitlichen Auslass hinaus. Die obige Abbildung aus dem Datenblatt (PDF) veranschaulicht das Prinzip.

AirJet Mini und AirJet Pro

Die Cooling-Chips werden in zwei Größen mit unterschiedlicher Leistung angeboten. Der kompaktere AirJet Mini soll 5,25 Watt an Wärme abführen, benötigt aber selbst bis zu 1 Watt, sodass die Kühlleistung netto nur noch 4,25 Watt beträgt. Die Kühlung erfolgt nicht ganz geräuschlos, doch maximal 21 dBA Lautstärke bei 50 cm Abstand zum Gerät ist extrem leise.

	AirJet Mini	AirJet Pro
Wärmeableitung brutto*	5,25 Watt	10,5 Watt
Leistungsaufnahme	1 Watt	1,75 Watt
Wärmeableitung netto*	4,25 Watt	8,75 Watt
Abmessungen (B×L×H)	27,5 × 41,5 × 2,8 mm	31,5 × 71,5 × 2,8 mm
Gewicht	11 g	22 g

Beim größeren AirJet Pro (PDF) steigt die Kühlleistung auf den doppelten Wert von 10,5 Watt (netto 8,75 Watt) und die Lautstärke auf 24 dBA. Für ein sehr ruhiges Zimmer gelten 20 bis 30 dBA als Richtwert.

Anwendungsbeispiele

Die AirJet-Module könnten etwa in Tablets oder dünnen Notebooks eingesetzt werden. Für den AirJet Mini hat die Firma etwa Konzepte für 10"-Tablets (PDF) oder 13"-Notebooks (PDF) entworfen. Im ersten Fall werden zwei Mini-Pads für rund 10 Watt eingesetzt, im größeren Notebook finden gleich vier Pads für etwa 20 Watt Platz.

Das Beispiel für ein kompaktes 15"-Notebook sieht wiederum drei AirJet Pro (PDF) für bis zu 28 Watt Abwärme vor.

In allen Fällen werden die Cooling-Pads auf einer Dampfkammer (Vapor Chamber) platziert, es bedarf also weiterer Bauteile zur Kühlung. Zudem sollten Staubfilter eingesetzt werden.

Mehr Effizienz für mehr Leistung

Gegenüber bisherigen Lösungen mit Lüftern soll das AirJet-Prinzip nicht nur leiser, sondern auch deutlich effizienter arbeiten. Üblicherweise kommt es schnell zur Drosselung der Prozessorleistung, da die Temperaturen schnell ansteigen und zum Schutz vor Überhitzung heruntergetaktet wird. Frore Systems spricht von einer Verdoppelung der Prozessorleistung, da die Abwärme effektiver abgeführt wird, um eine Drosselung zu verhindern.

Ein solcher Vergleich ist aufgrund der vielen verschiedenen Prozessoren, Notebook-Designs und deren Kühllösungen allerdings nicht allgemeingültig.

Investoren scheinen überzeugt

Das Konzept der AirJet-Kühlung hat aber offenbar schon einige Schwergewichte der Branche überzeugt. Zu den Partnern von Frore Systems mit derzeit 75 Mitarbeitern am Standort San José (Kalifornien) gehören mit Intel und Qualcomm zwei große Hersteller von Prozessoren. Die finanzielle Rückendeckung kann sich ebenfalls sehen lassen, denn wie TechCrunch berichtet, sollen Investoren bereits insgesamt 116 Millionen US-Dollar zur Verfügung gestellt haben. Intel soll bereits den Einsatz der Technik in künftigen Evo-Notebooks erwägen.

Auf der Website von Frore Systems finden sich weitere Informationen und diverse Videos, die das Kühlkonzept näher beschreiben.