News Sandia-Forscher entwickeln revolutionären CPU-Kühler

[Dreadslayer]

Es benötigt bestimmt mehr Energie ein gleiches Volumen an Aluminium in Bewegung zu halten als Kunststoff... Immerhin ist das etwa ein Dichteunterschied von Faktor 3.

Luftschicht zur Wärmeübertragung? Da doch eher Heatpipes mit den Alulamellen verbinden, welche sich im Zentrum zusammenfassen und in einer möglichst optimalen Flüssigkeit (bzgl. Reibungswiderstand und Wärmeleitung) drehen und dadurch mit der Wärmequelle verbunden sind. Ob das Ganze dann effizienter und/oder leiser ist sei dahingestellt...

 

[fljufko]

Eigentlich müssten ja nur die Phasenemitter um die CPU so ausgerichtet werden, das die Luft im Innern des Kraftfeldes, welches über der CPU liegt zu rotieren beginnt. Die Energiematrix lässt sich leicht auf einen Level halten, in dem man mit der Maus über das Pad fährt und die so entstandene Reibungsenergie über optische Knotenpunkte an die Subnetzmaske weiterleitet. Alles eine Frage des Konzeptes

Bananenbrot?

 

[Hurrycane]

@ Sherman123: Du meintest, dass egal wie schnell man wind auf eine Platte bläst immer eine dünne luftschicht bleibt, die einerseits isoliert, andererseits aber auch in nem gewissen maße wärme leitet.

Die Luftschicht ist ja aber nur da "dick" wo man orthogonal auf die Platte bläst. Wenn der Wind nun von der Seite kommt, die es ja in den Lamellen der Fall wäre, daaann würde diese luftschicht auf ein wirkliches minimum reduzieren. und die Wärme würde denke ich effektiv abgeleitet.

Probleme sehe ich darin, dass sone lamellenkühlerturbine nicht leicht ist und sooo gute Lager wohl für 1.000 Kühler teurer sind, als der Stromverbrauch für 1.000 billige Lüfter über den lautzeitraum. wenn das lamellenteil einmal auf Grund eines Lagerschadens aufsetzt, hat das Teil bestimmt sofort unwucht und schrottet die lager noch schneller und wird lauter...

Desweiteren weis ich, wie "krass" die windgeräusche in einem Turbolader sind, und wenn dieses Teil mehrere Tausend umdrehungen machen sollte, dann werden auch da torboladerähnliche sounds Entstehen. für ein Rechenzentrum vielleicht egal, weil da höchstens zur Wartung mal Einer durchstiefelt. aber zuhause, wo man solch einen Kühler meiner Meinung nienicht einsetzen werden kann, weil man einfach bei nicht korrekter ausrichtung massive Probleme mit den Lagern bekommen wird, absolut nutzlos.

Nächstes Problem wäre, dass die Bodenplatte ziemlich dick sein müsste, weil ein DIE ja meist in der Mitte unter so einem Kühler ist. da sitzt bei unserem Exemplar, wie auch bei vielen top-blow-kühlern der Motor des Lüfters. Sogesehen sollte man vielleicht eher direkt den DIE Kühlen. IBM hatte vor 1-2-3 Jahren mal sowas mit Wasserkühlung direkt im Chip vorgestellt. Das wär denke ich noch das Effektivste um einen Chip direkt zu Kühlen ...

Soviel von Mir. Gute Nacht =)

Edit:
@AMDboy: Genau so wirds in Zukunft gemacht! ;-) Sehr geil :-D

 

[Stahlseele]

Viel interessanteres Problem:
Wie spielt dies zusammen mit bestehenden Luftstromkühlkonzepten in Rechnern?
Vorne unten rein, hinten oben wieder raus, wahrscheinlich noch durch 2 lüfter der "Kamineffekt" beschleunigt?
Bringt diese Luftströumung den CPU-Kühler dann nachher noch zum anhalten?

 

[Straputsky]

IDie 7% Stromeinsparung sind natürlich auch aus dem Reich der Märchen. Sämtliche US Computer zusammen brauchen in etwa 3% des Stroms. Von diesen 3% macht der CPU-Kühler (Lüfter) aber nur einen verschwindend kleinen Anteil aus. (und ganz verschwindet der Lüfter bei diesem Konzept ohnehin nicht)

Sag mal, deine Quelle für diese Behauptung sind Studien aus 2001, welche eine Studie von 1999 in Frage stellen? Ich lehne mich mal weit aus dem Fenster und behaupte, dass es durchaus einen Unterschied gibt zwischen 2001 und 2011, was die Anzahl der Computer betrifft. Und dann lehne ich mich noch weiter raus und behaupte, dass der Energiehunger und damit die notwendige Kühlung pro CPU ebenfalls deutlich zugelegt hat (von der Notwendigkeit auch andere Komponenten zu kühlen, wie z.B. eine GPU mal ganz zu schweigen). Ob das nun 7% sind sei mal dahingestellt. Aber für die Gegenargumentation eine derart veraltete Quelle zu nehmen ist schon, naja...

@topic
Also dass das Ganze trotz hoher Drehzahlen immer noch sehr leise sein soll, möchte ich dann lieber doch erst mal in einem Langzeittest sehen, unter nicht optimalen Laborbedingungen.

 

[Dante_dmc]

pah ein alter hut...ich bin schon weiter...mein pc hängt am deckenventilator und dreht sich komplett mit, dazu habe ich ihn in einen kühlschrank geapckt...natürlich ins eisfach! sieht zwar jetzt an der decke etwas komisch aus...aber so habe ich niedrige temperaturen und nur die geräusche des deckenventilators sind hörbar!

hehe scherz beiseite...hört sich komisch an das ganze, zumal iich etwas ähnliches bei caseking schon gesehen habe, aber dort drehen sich die lamellen nicht mit, ist ein reiner passiv cpu kühler, ein großer ring der komplett um die cpu geht und per heatspreader dann die hitze an die ganzen lamellen verteilt.

 

[NemesisFS]

@HeLlWrIteR
Die Lamellen bewegen sich selbst, weil sie an einem Ende kalt und am anderen Ende warm sind. Dadurch entsteht ein "Wind", der sie antreibt.


Ich frag mich aber auch, wie die Wärme effizient von Bodenplatte auf Lamellen übertragen werden. "Sehr dünne Luftschicht" reicht da leider nicht. Egal wie dünn, Luft ist eigentlich ein Isolator.

Stimmt so nicht: Die Hitzeverteilung auf den Lamellen ist ja horizontal symetrisch. Die Luft wird also nur innerhalb der Lammellen zirkulieren, sollte durch die Hitze ein Luftstrom entstehen müsste es also kein Hitzegefälle von oben nach unten/unten nach oben, sondern ein Hitzegefälle vom Rand zur Mitte oder andersrum geben. Doch selbst wenn dass eintritt, wird die Konvektion kaum ausreichen, um einen solchen Rotor anzutreiben.

Die sehr dünne Luftschicht ist laut Abbildung ein tausendstel Zoll dick, das sind circa 1/400tell Millimeter.


Das Konzept als solches finde ich sehr interessant, es wird sich zeigen müssen, wie die verschiedenen Faktoren sich auswirken:
- isoliert die Luftschicht zw. Stator und Rotor zu stark?
- Wie groß wird der Rotor werden?
- Wie schnell muss der Rotor drehen?
- Wieviel Energie benötigt der Motor?
- Wie empfindlich ist der Rotor, bei nur 1/400mm Abstand zum Stator?


Ich glaube schon, dass der Rotor bei gleicher Umdrehungszahl ungleich leiser wird, als herkömmliche Lüfter, aus dem einfachen Grund, dass die Lamellen einen kontinuierlichen Luftstrom erlauben, ohne viele Verwirbelungen. Bei einem normalen Lüfter zerreissen die Rotorblätter ständig den Luftstrom und produzieren dabei viele Verwirbelungen, die das ganze sehr laut machen, außerdem führt das ganze zu Vibrationen, da sich die Druckunterschiede auf die gesamte Konstruktion übertragen.

All das wird nur die Praxis oder Simulationen zeigen können, mMn klingt das ganze aber schon schlüssig.

gruß nemesis

 

[Nightspider]

Zu den Weihnachts-Pyramiden...
Da nutzt man auch keine Druckdifferenz, weil der Druck am Rotorblatteingang gleich dem am Ausgang ist. Das sich die Pyramide dreht beruht auf Impulserhaltung: viele viele kleine Luftmoleküle stoßen an eine schräge Platte und dadurch tauche Kräfte in horizontaler Richtung auf. Oder stellt euch vor ihr Spielt Billard: Die 8 ist eure Schräge Platte des Rotors und ihr spielt die weiße Kuglel schräg rechts darauf. Dann geht die 8 (Platte) nach links vorne, die weiße nach recht vorne. Die Druckdifferenz ist dafür verantwortlich dass wir (freie) Konvektion haben und die Luftmoleküle einen Impuls nach oben erhalten, also eine Strömung nach oben entsteht.
Gruß

Impulserhaltung?

Erstens hat keiner von irgendwelchen Zusammenhängen mit Druck bei Weihnachtspyramiden gesprochen und zweites hat das nichts mit Impuserhaltung zu tun, sonderm mit dem Wechselwirkungsprinzip. (Actio = Reactio)

Während das Holzblatt den nach oben strömenden Luftstrom zB. nach rechts ablenkt (wenn das Blatt von links unten nach rechts oben geht) muss auch eine Gegenkraft auf das ablenkende Objekt (Holzflügel/Blatt/Lamelle) wirken.

Siehe:
http://de.wikipedia.org/wiki/Actio_und_reactio

 

[Stahlseele]

Extremste Kühlung die ich bisher gesehen habe war auf einer Convention eine Kühltrue(ja, eine KÜHLTRUHE!) gefüllt mit durchsichtigem und nicht leitendem Öl. Worin das System dann gelagert war. Nur LW und HDD mussten ausserhalb sein, logischerweise. Diese KÜHLTRUHE wurde dann eingestellt auf 4° und das Öl wurde zusätzlich durch eine Pumpe oder sowas in Bewegung versetzt . . Also wurde effektiv das komplette System auf 4° runtergekühlt . . Jedenfalls, nach einigen Stunden, als die Kühltruhe das Öl auf die 4° runtergekühlt hatte.
Ein paar Kaltlichtkathoden waren auch drin verbaut und der Deckel war aus Glas, damit man das alles sehen konnte . . das war schon mal sehr interessant. Und einer hier aus dem Forum hat auch schon seine PC-Wasserkühlung an sein Wasserbett angeschlossen. Damit rangiert diese Art der Kühlung doch noch so ziemlich im normalen Bereich fürchte ich ^^

 

[DiskreterHerr]

Bin für Neues immer offen aber es muss auch Spaß machen

Also bleibt mir nur,genau wie den Anderen auch,abzuwarten bis das erste finale Produkt getestet wird.
ComputerBase darf dann mal wegen einem Sample anfragen

Bin wirklich gespannt aber ich glaube das dauert noch länger als mir lieb ist.

Gute Nacht

 

[NemesisFS]

Es benötigt bestimmt mehr Energie ein gleiches Volumen an Aluminium in Bewegung zu halten als Kunststoff... Immerhin ist das etwa ein Dichteunterschied von Faktor 3.

Das stimmt nicht ganz, die Energie, die man benötigt, um das ganze zu be/entschleunigen, ist abhängig von der Dichte. Ist das konstrukt aber einmal in Bewegung, ist die Dichte nicht entscheidend, sondern nunoch die Reibung, zB mit der umgebenden Luft.

 

[Bruno2k]

Warum bin ich nicht auf diese Idee gekommen?

 

[Europium]

Sau gut ey. Wenn man jetzt noch die Lamellenspitzen und Rotation per Software steuern kann hat man einen prima PC-Speaker-Ersatz und kann realistisches Pfeiffen nachbilden z.B. für ein OrnithologenTycoon.

 

[Vidy_Z]

Brennend würde mich erst mal interessieren, wie so ein Lizenzvertrag aussieht, ob da einmalige Zahlungen inbegriffen sind, ob die Firma auch um Investoren wirbt und natürlich was diese Erfinder den bis dato so gemacht haben. Das klingt mir einfach zu stark nach den typischen Sprüchen um Geldgeber anzulocken: "7% des Amerikanischen Strombedarfs", jaja :-).

 

[nighteeeeey]

@europium:

@amdboy:

AT: Ehm....mhhhh. Ich will mir nicht rausnehmen, soweit über die verschiedenen Aspekte zu schwadronieren, wie es hier schon zu Genüge getan wurde ^^ ihr wisst anscheinend alle Sachen, die die Ingenieure und Konstrukteure dort nicht zu wissen scheinen

Dann haben die entweder zu Unnütz lange Zeit studiert und ist eine total unseriöse Aktion - oder ihr seid nicht selber drauf gekommen, weil.....

Ich bin gespannt was das gibt. Die werden sich nicht irgendwas ausm Ärmchen geschüttelt haben, was konkrete Fakten angeht - wär dann doch ein bisschen zu peinlich, wenn man sich damit an seriöse Physiker wendet.
Allerdings halte ich die 7% wohl auch eher für einen Übersetzungsfehler/Missverständnis als tatsächliche Realität. Alleine durch CPU KÜHLER - 7% - Stromverbrauch der USA? Oh-kay ^^

Abwarten ich war einer der ersten, der bei Flüssigmetallkühllösungen zugeschlagen hat, und ich werds auch da tun, wenns aufm Markt ist auch wenns letztendlich doch nichts bringt - nice to have

 

[Vitec]

Naja wird wohl vorrangig für die Instustrie gedacht sein wo die Lautstärke nur sekundär wichtig ist.

 

[Weltenspinner]

Ich würde mir so einen Kühler auch nur wegen des schönen
Aussehens und der geringen Bauhöhe hohlen. Ein Schnuckelchen!

 

[DunklerRabe]

Ich weiß nicht, ob es schon jemand erwähnt hat, aber gerade die Anwendung im großen Stil in Rechenzentren sehe ich mit aktuellen Serverkonzepten nicht, bzw. ich sehe das Sparpotenzial nicht.
Die meisten Rackserver haben doch gar keine aktiven CPU Kühler. Dort sitzen nur passive Kühler drauf, die über die Gehäuselüfter mitbelüftet werden. Diese Gehäuselüfter sind ebenso zuständig für die Belüftung anderer Komponenten wie Festplatten, ggf. Spannungswandler der CPUs, ggf. Netzteile und PCIe Karten. Raidcontroller haben meist einen Kühlerkörper und kommen mit etwas weniger Luft aus, ebenso NICs, aber z.B. FibreChannel HBAs von Emulex sind mit einen Volumenstrom von 100 m³/h spezifiziert. Das ist in etwa das, was ein mittelmäßig schnell drehender 120er Lüfter so durchbläst. In einem 2 HE Rackserver erzeugt man das durch mehrere 60er Lüfter mit hoher Drehzahl.
D.h. selbst wenn wenn jetzt diesen Kühler auf die CPUs montiert, dann spart man bei aktuell gängigen Serverkonstruktionen garnichts, weil man die selben Gehäuselüfter benötigt. Im Endeffekt steigt der Energiebedarf also sogar, da man einen passiven Kühler durch einen aktiven ersetzt, auch wenn er noch so wenig Energie zum Antrieb benötigt.

Für einen Rechner daheim könnte es aber durchaus interessant sein, dass muss man ihnen natürlich lassen!

 

[Futscher]

Das ganze wiederspricht sich ein wenig. sie verzichten auf einen lüfter der ja bekanntlich geräusche erzeugt, und bei rotierenden Lamellen solle es dann anders sein ?

 

[6shop]

klingt ja mal ganz geil. wenns dann mal ausgereift ist und sowas auf den markt kommt, dann macht doch mal nen CB-test. mal schaun ob das auch wirklich so funzt, mit aktuellen prozzis, wie die sich das vorstellen.