Bare-Die-Flüssigkeits-Chipkühler sollen die Kühlperformance revolutionieren

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Auf der ITF World, einer Konferenz des führenden Chip-Forschungsunternehmens imec in Antwerpen, Belgien, stachen insbesondere die 3D-gedruckten Prozessorkühler hervor. Diese Prototypen von Wasserblöcken haben das Potenzial, die Kühlkapazität von hochdichten Prozessoren wie CPUs und GPUs um das 3,5-fache im Vergleich zu den besten heute erhältlichen CPU-Kühlern zu verbessern. Dies ermöglicht eine höhere Leistungsdichte und die (read full article...)
 
Sehr interessanter Ansatz. :cool:

Da ist aber etwas mit den Einheiten durcheinander geraten:
"Die Forscher von imec geben an, dass sie bis zu 1.000 W auf einem Quadratzentimeter (100 W pro mm²) oder sogar bis zu 500 W auf einem mm² kühlen können."
Es sollte vermutlich 1 W pro mm2 = 100 Watt pro cm2 heissen. Die 500 Watt sind dann auch pro cm2.
 
Bei TomsHardware ist auch die Rede von bis zu 1000W je cm2, wenn (gleichmäßig) auf 100W 10W je mm2 verteilt, oder bis zu 500W für ein einzelnen mm2-Bereich @Martin Gut
 
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Na ein Glück zieht die Kühltechnik mit den immer kleineren Strukturen der Hitzköpfe gleich. Ich freu mich schon auf 12,5 GHz und 850 Watt, die durch so nen 2nm Die gejagt werden 🤩
 
Gregor Kacknoob hat gesagt. :
1000W je cm2, wenn (gleichmäßig) auf 100W je mm2 verteilt, oder bis zu 500W für ein einzelnen mm2
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1 Quadratzentimeter = 100 Quadratmillimeter = 10Watt pro Quadratmillimeter bei 1000 Watt ; oder eben 5 Watt pro Quadratmillimeter bei 500 Watt/Quadratzentimeter .
Eine Null zu viel bei Deinem Beispiel.....

100Watt pro Quadratmillimeter wäre ganz schön heiß... :)
 
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Dagegen sieht globale Erwärmung fast mickrig aus ;)
Man munkelt ja, dass die abgeführte Hitze woanders wieder auftaucht.
Hang on to your iglu...
 
Die Lösung mit den den Nanoröhrchen im Die fand ich besser mal schauen wann die Hersteller das mal in Angriff nehmen.
 
ipat66 hat gesagt. :
100Watt pro Quadratmillimeter wäre ganz schön heiß... :)
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Danke, habs korrigiert. Aber im Vergleich zu den einmal 500W mm2 ist das noch flauschig temperiert :D

Derfnam hat gesagt. :
Man munkelt ja, dass die abgeführte Hitze woanders wieder auftaucht.
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Damit lassen sich Räume beheizen, was so schon aktiv im Einsatz ist und momentan von (nicht nur) unserer Regierung auch noch weiter ausgebaut werden will (Stichwort Wärme aus der Industrie als Fernwärme). Lohnt sich auf jeden Fall (für alle), wenn die Infrastruktur dafür ausgebaut wird :)

Edit: ach genau, Iter ist nicht für die aktive Stromproduktion, sondern nur für die Forschung gedacht. Beim Wendelstein 7-X gabs letztens ein neuen hoffnungsvollen Meilenstein. Finde die Meldung gerade nicht. Es gibt noch viele weitere Bauformen, die sich vllt. in absehbarer Zeit lohnen könnten. Ein Beispiel hier.
 
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Bei einer Serienproduktion ist auch die Beständigkeit der Dichtungen vor temperatur- als auch material-bedingter Aushärtung entscheidend.
Welche wiederum durch einige Faktoren wie z.B.: Temperatur und Zusammensetzung der Kühl-Flüssigkeit, Anpressdruck nach Verbauen und Material sowie Fertigungs-Temperatur der Dichtungen variiert. Das benötigt QM Verifizierungszeit und evtl. ein sich daraus ergebender Wechsel der Dichtungen nach Release.
Aber interessantes Konzept...
 
Starfox555 hat gesagt. :
Bei einer Serienproduktion ist auch die Beständigkeit der Dichtungen vor temperatur- als auch material-bedingter Aushärtung entscheidend.
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Mit den Biegebewegungen an den Schläuchen hätte ich da auch meine Bedenken.

Ich überlege mir gerade ob ein gut haftender Leim nicht zuverlässiger wäre als eine Gummidichtung.

Destilliertes Wasser ist wohl nicht leitfähig, aber im Kreislauf und auf den Bauteilen dürfte immer so viel Schmutz sein, dass es sofort leitet wenn Wasser aus dem Kreislauf läuft. Direkt auf der CPU ist dann ein Schaden von CPU und Mainboard fast garantiert.
 
Klugscheiß: auch destilliertes Wasser ist strenggenommen auf Grund der sogenannten Autoprotolyse elektrisch leitfähig. Wasser ist auch ein Lösungsmittel, weshalb der grad der elektrischen Leitfähigkeit in so ziemlich jeder Umgebung stetig steigt. Das könnte auch ein Grund bzgl. der Nanoröhrchen (gewesen) sein @big-maec - nebs nur schwer lösbarer Verstöpfungen :S

Dankenswerterweise ist aber die Oberseite des DIEs i.d.R. unwichtig bzgl. der elektrischen Leitfähigkeit, da die Transistoren auf der Unterseite des Chips befinden (*). Dadurch böte sich sogar das Fräsen einer Rillenstruktur an, um die Oberfläche bzgl. der Direkt-DIE-Wasserkühlung zu verbessern.

* Ja, mitaußname bestimmer Fertigungsverfahren (Stacking etc).
 
Gregor Kacknoob hat gesagt. :
Direkt-DIE-Wasserkühlung
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Direct Water to Heatspreader Wasserkühlung entsprechend dem obig beschriebenem Konzept, sonst müsste jeder einzelne Die abgedichtet werden.
Die Rillenstruktur auf dem Heatspreader wäre machbar, auf dem Die jedoch nur auf kleinster Fläche und Tiefe ohne Dichtungskontakt zu realisieren.

Und die Leitfähigkeit spielt, so wie ich Martin Guts Anmerkung verstanden habe, und kein Dielektrikum verwendet werden sollte, nur im Falle eines Versagens der Dichtung eine Rolle, nicht auf der Oberfläche zu Heatspreader oder Die.
 
Wie schaut das auf Dauer eigentlich mit Korrosion aus, wenn man die Kühlflüssigkeit direkt über den Die schießt?
 
Arnonymious hat gesagt. :
Wie schaut das auf Dauer eigentlich mit Korrosion aus, wenn man die Kühlflüssigkeit direkt über den Die schießt?
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Es existieren genug Materialien welche mit zum Beispiel Wasser nicht interagieren,bzw oxidieren.

„Die Bemühungen von Imec befinden sich noch in der Forschungsphase, in der die Forscher daran arbeiten, die geeigneten Materialien, Flüssigkeiten und Konstruktionen zu identifizieren, um serienreife Kühllösungen herstellen zu können.“

Ob oder bis wann dann etwas serienreifes dabei rumkommt würde ich aber mit Warten auf Godot vergleichen :D


Kann mir einfach nicht vorstellen,wie so eine „Saug-Dich-an-die-CPU-Wassernapf“-Umsetzung dauerhaft funktionieren könnte....
 
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Die Idee ist sehr gut, aber selbst wenn man 600W abführen kann, bleibt das Grund Problem bestehen.
Mehr Leistung = mehr Wärme.

Gut, bei AMD Momentan nicht so extreme, vor allem die Vektor Berechnungen, sind nicht nur schneller sondern auch sparsamer als vorherige Ansätze.
 
Anstatt von Wasser könnte auch sowas wie 3Ms Fluorinert oder Novec hier eingesetzt werden.
 
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