Eine Wissenschaft für sich

11.02.2000
Kühlkörper für Hochleistungsprozessoren bestehen längst nicht mehr aus einem Stückchen Aluminium. Um die hohe Verlustleistung sicher vom teueren Silizium ableiten zu können, sind aufwendigere Maßnahmen erforderlich. Optimale Kühlkörper zu entwickeln, ist inzwischen eine Wissenschaft für sich.

Die Problematik der Hochleistungsprozessoren besteht in der hohen Verlustleistung (Pv) und der damit verbundenen Wärmeentwicklung. Diese Wärme muss unbedingt abgeführt werden, sonst brennt das teure Stück durch.

Viele elektrische Geräte geben einen Teil der zugeführten Leistung wieder ab. Zum Beispiel wandelt ein Motor den Strom in mechanische Energie um. Ein Prozessor dagegen setzt die gesamte zugeführte Leistung in Wärme um. Denn Daten transportieren nun mal keine Leistung.

Und moderne Hochleistungsprozessoren mit Taktraten jenseits der GHz-Grenze verbrauchen Strom ohne Ende. Bislang führt in puncto Stromhunger der GHz-Athlon die Riege der Prozessoren an. Rund 60 Watt Leistung verbrauchte diese CPU. Diese 60 Watt werden komplett in Wärme umgewandelt. Ohne aufwendige Kühlmaßnahmen würde ein Athlon sofort hell aufleuchten und durchbrennen.

Intels neues Flaggschiff, der Pentium 4, nimmt noch mehr Leistung auf. Bis zu 88 Watt soll der Prozessor an Leistung konsumieren.

Zum besseren Verständnis deshalb ein nachvollziehbarer Vergleich:

Eine Kochplatte zu Hause mit 18 cm Durchmesser hat eine Oberfläche von rund 254 Quadratzentimetern und eine Verlustleistung Pv von etwa 1,5 kW.

Die CPU-Oberfläche beträgt rund einen Quadratzentimeter. Bei nur 20 W CPU-Verlustleistung Pv entspricht dies bereits einer Kochplatte mit 5 kW, bei 60 W CPU Verlustleistung schon einer Kochplatte mit 15 kW und bei 80 W Verlust-leistung einer Kochplatte mit 20 kW. Der Willamette-Prozessor mit 1,4 GHz wird mit einer maximalen Verlustleistung von 88 W betrieben.

Neben dem erhöhten Strombedarf, den das Netzteil im PC liefern muss, sind auch völlig neue Kühlkörper für diese CPU überlebenswichtig.

Neue Kühler für Intels Pentium 4

Termingerecht zur Produkteinführung des neuen Intel-P4-Prozessors im vierten Quartal bietet die In-dustrie alternative Neuentwicklungen in der Kühltechnik an, die speziell für den Pentium 4 entwickelt wurden.

Die Firma EKL stellt zwei Kühlkörper vor, die sich hauptsächlich durch das verwendete Material unterscheiden:

Einen Aluminium-Kühlkörper mit Papstlüfter als Standardversion und für Highend-Liebhaber eine Kupferversion ebenfalls mit einem 60-mm-Papstlüfter. Beide Modelle sind von Intel getestet und für gut befunden worden, wobei sich der Kupferkühler natürlich als leistungsstärker gezeigt hat.

Die Kupferversion besitzt zwar die materialbedingte bessere Wärmeleitfähigkeit, dadurch aber auch ein Gewicht von etwa 400 Gramm. Der Aluminum-Kühler wiegt nur 210 g. Aufgrund des hohen Gewichtes reichen die herkömmlichen Befestigungsarten nicht mehr aus. Bei einer Klemmbefestigung an der Prozessorfassung würde bei den kleinsten Stößen am Rechner, zum Beispiel beim Versand, der Kühlkörper die CPU von der Platine reißen.

Deshalb wird der Kühler auf dem Motherboard und zusätzlich mit dem Gehäuse verschraubt. Diese Technik gewährleistet einen sicheren Halt der Kühleinheit auf der CPU und schützt das Board auch beim Transport zuverlässig vor Beschädigungen.

Der Kühlkörper mit Kupferkern kühlt den Pentium 4 bei einer Umgebungstemperatur von 35 Grad auf 54 Grad herunter. Der reine Aluminum-Kühlkörper schafft unter den gleichen Bedingungen eine CPU-Temperatur von 62 Grad Celsius. Damit liegen beiden Kühlsysteme innerhalb der von Intel geforderten Spezifikationen von 66 Grad.

Die Entscheidung über den Kauf des Kühlers wird letztendlich eine Preisfrage bleiben, da die Kupferversion preislich deutlich über dem Aluminium-Modell liegen wird. Zu beziehen sind die Kühler für Händler und Hersteller direkt bei Ekl. (jh)

www-ekl-gmbh.de

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