Thermoelektrisch aufgepeppter Kühler für x86-Prozessoren
Die junge israelische Firma Active Cool will mit einem aufwendig geregelten thermoelektrischen Kühler Hitzeprobleme von Prozessoren lösen.
Die junge israelische Firma Active Cool will mit einem aufwendig geregelten thermoelektrischen Kühler Hitzeprobleme von Prozessoren lösen. Ab Januar 2003 soll das bisher einzige Produkt des Unternehmens, der Kühler AC4G, über die Firma ThermalTake zum Endkundenpreis von rund 120 US-Dollar verkauft werden. Der Kühler besteht aus einer thermoelektrischen Wärmepumpe, also wahrscheinlich einem Peltierelement -- Active Cool macht dazu keine näheren Angaben. Dazu kommt ein Lüfter und ein Steuergerät. Letzteres erhält seine Versorgungsspannung nicht vom PC-Netzteil, sondern aus einer unabhängigen externen Quelle.
Das Steuergerät soll dafür sorgen, dass bei typischer Prozessorlast die CPU-Temperatur bei konstant 26 °C liegt. In diesem Betriebszustand ist die Lüfterdrehzahl und damit der Lärm angeblich sehr gering. Fällt mehr Abwärme an, etwa durch rechenintensive Anwendungen, dann steigert die Kühlersteuerung auch die thermoelektrische Kühlleistung und die Lüfterdrehzahl. Die Leistung des Peltierelements und des Kühlerventilators soll für kommende Intel-Pentium-4-Prozessoren mit bis zu 4 GHz und die erwarteten Opteron- und Clawhammer-Prozessoren von AMD ausreichen.
Das israelische Unternehmen vespricht, dass der AC4G den "Computerlärm dramatisch reduziere". Auf den ersten Blick ist das verwunderlich, denn eigentlich führt die Peltierkühlung zu einer erhöhten Abwärmemenge: Der Kühlerventilator muss ja zusätzlich zur Abwärme des Prozessors die in die thermoelektrische Platte eingespeiste elektrische Pumpenergie fortpusten. Allerdings ist die mittlere Belastung moderner Prozessoren bei der Verarbeitung typischer Software recht gering; das Hauptproblem bei der CPU-Kühlung besteht in diesem Betriebszustand darin, so genante Hotspots, das sind lokale Überhitzungen kleiner Bereiche der Prozessoroberfläche, zu verhindern. Diese Hotspots werden wegen der immer kleineren Strukturen und immer höheren Taktfrequenzen moderner Prozessoren zunehmend problematischer.
Indem der Active-Cool-Kühler das Prozessor-Die auf besonders niedrigen Temperaturen hält (aber in sicherer Entfernung vom Taupunkt, ab dem kondensierende Luftfeuchtigkeit der Elektronik gefährlich werden könnte), sorgt er für höhere Kühlreserven zur Vermeidung von Hotspots. Bei herkömmlichen Kühlern versucht man zwar mit Kupfer- oder gar Heatpipe-Bodenplatten, die Wärme möglichst schnell zu verteilen. Doch wenn die Bodenplatte und damit der Prozessor etwa bereits 55 °C heiß sind, bleiben beispielsweise bei einem Athlon XP 2400+ nur 30 °C Reserve und bei einem Pentium 4 2,8 GHz lediglich 20 °C bis zur maximal zulässigen CPU-Temperatur. Der Active-Cool-Kühler nutzt offenbar die durch die thermoelektrische Zusatzkühlung gewonnene Sicherheitsreserve aus, um bei niedriger mittlerer CPU-Belastung mit geringeren Lüfterdrehzahlen auszukommen.
Genaue Lautstärkemessungen hat Active Cool leider noch nicht veröffentlicht, vor allem nicht bei maximaler Belastung des Kühlers. Bei vielen anderen Kühlern mit drehzahlgeregelten Lüftern (etwa auch den von Intel mit dem "Boxed Pentium 4" verkauften Modellen) zeigt sich, dass diese zwar bei den üblichen Büroanwendungen und in gut belüfteten Gehäusen mit niedriger Innentemperatur leise arbeiten, unter Volllast und bei warmer Umgebungsluft aber sehr laut werden.
Übertakter setzen Peltierelemente ebenfalls gerne ein, weil Prozessoren bei niedrigeren Temperaturen stabiler mit hohen Frequenzen laufen. Doch bei zu starker Kühlung kann Luftfeuchtigkeit an den elektronischen Bauteilen kondensieren und das Mainboard oder den Prozessor beschädigen. Die unkritische Kühlleistung hängt dabei (außer vom aktuellen Taupunkt der Luft) von der jeweiligen elektrischen Leistungsaufnahme der CPU ab, ändert sich also dynamisch. Dieses Problem kann man durch eine aufwendige Regelung der Peltierleistung (meistens arbeiten diese Elemente mit unter 15 Volt Gleichspannung und recht hohen Strömen), eine Isolierung der gekühlten Bauteile oder eine Zusatzheizung offen liegender gekühlter Stellen lösen; letzteres treibt den Leistungsbedarf des Rechners aber noch weiter in die Höhe. (ciw)
