Neue Trends bei der Chipkühlung

Vorteile

Die bisher übliche Verdoppelung der Prozessorleistung alle achtzehn Monate bringt höhere Verlustleistungen auf geringerer Fläche mit sich. Kühlung wird also immer mehr zum wichtigsten Problemthema. Einbausets zur Entwärmung mit Flüssigkeitskühlung gibt es bereits für Desktop-PCs bei den Händlern zu kaufen. Vorläufig wird die Flüssigkeitskühlung bei PCs aber hauptsächlich genutzt, um Prozessorchips höher zu takten als vom Hersteller freigegeben.

Kühlung hat den Vorteil, dass die Produktlebensdauer deutlich erhöht wird. Das wird bei industriellen Anwendungen besonders geschätzt. Eine Reduzierung der Arbeitstemperatur um zehn Grad Celsius erhöht die mittlere Zeit zwischen Fehlern (MTBF) etwa um das Doppelte. Bei niedrigeren Temperaturen können Chips zudem schneller getaktet werden, weil weniger thermisches Rauschen die Signale verfälscht. Die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer gekühlter Systeme steigen also sehr und die Gesamtkosten über die Lebensdauer (TOC) sinken deutlich.

Was für rein elektronische Einheiten gilt, trifft auf komplexe elektromechanische Geräte wie Festplatten im Besonderen zu. Wie sich die Ausfallwahrscheinlichkeit einer Festplatte mit der Temperatur verändert, zeigt Hitachi/IBM in der Grafik Temperatureinfluss. Jedes Grad Celsius über der Normtemperatur senkt die Zuverlässigkeit um zwei bis drei Prozent. Nur fünf Grad mehr, und die Ausfallwahrscheinlichkeit steigt bereits um zehn bis fünfzehn Prozent. Senkt man die Betriebstemperatur der Festplatte unter den Normwert, erhöht sich dementsprechend die Zuverlässigkeit.

Neben der Erhöhung der Ausfallsicherheit gehört im Hinblick auf die Kosten der Raumbedarf zu den an Bedeutung erlangenden Faktoren. Mit Flüssigkeitskühlung kann das Schrankvolumen von Server- oder Speicher-Farmen und damit Stellfläche in Gebäuden eingespart werden. Hohe Kosten für Raumkühlung, Luftkanäle, Entfeuchter und Gebläsekompressoren entfallen. Bisher fehlt allerdings ein entsprechend breites und preisgünstiges Angebot an Produkten und Dienstleistungen in diesem Bereich.