Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

[PCGH-Redaktion]

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US-amerikanische Universitäten forschen an Borarsenid als Möglichkeit der Kühlung, indem es direkt in CPU- beziehungsweise GPU-Chips eingesetzt werden könnte. Den Forschern ist es inzwischen gelungen, Kristalle zu züchten, die eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer oder Silizium(-carbid) und ansonsten ähnliche physikalische Eigenschaften aufweisen.

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[RtZk]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Dieses Material wird sicherlich nicht billig sein, ich frage mich warum man nicht einfach stattdessen Graphen oder Kohlenstoffnanoröhrchen verwendet, die eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit haben.

 

[taks]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Bor und Arsen in Chips
Kann man dann nurnoch mit Handschuhen am PC arbeiten?

 

[scorplord]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Borarsenid kann entsprechend völlig andere Eigenschaften haben als die beiden Elemente einzeln betrachtet.
Und Arsen ist eigentlich überhaupt nicht das Gift welches man immer Arsen nennt. Die korrekte Bezeichnung dafür wäre Arsen(III)-oxid bzw. Arsenik als Trivialname.

Wenn das Material mehr erforscht wurde und auch in den Handel soll wird eine GHS-Prüfung zeigen ob es giftig ist oder ähnliches. Zudem müsste man das Zeug einnehmen und bei CPUs wäre zumindest der Heatspreader dazwischen und der würde dann mit entsprechenden Symbolen gekennzeichnet werden (müssen).

Dieses Material wird sicherlich nicht billig sein, ich frage mich warum man nicht einfach stattdessen Graphen oder Kohlenstoffnanoröhrchen verwendet, die eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit haben.

Denkst du Graphen ist günstig? Zudem kann ich mir denken das bei Graphen auch die Verarbeitung nicht wirklich einfach ist. Da sind (künstliche) Kristallstrukturen meist(!) doch besser zu verarbeiten bzw. in bestehende Strukturen einzubringen.
Zitat aus einem Artikel von 2.2.2017:
"Ein hauchdünnes Blatt mit etwa zehn Zentimetern Durchmesser kostet heute etwa 700 Euro."
Billiges Graphen aus Sojaol - science.ORF.at

Es wird daran gearbeitet das günstiger zu bekommen (darum geht es auch in dem Artikel) aber ich gehe davon aus das diese Kristalle günstiger sein dürften.

 

[MVPotato]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Dieses Material wird sicherlich nicht billig sein, ich frage mich warum man nicht einfach stattdessen Graphen oder Kohlenstoffnanoröhrchen verwendet, die eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit haben.

Ich glaube kaum, dass Graphen und C-Nanoröhrchen billiger sind. Ich lasse mich aber gerne vom Gegenteil überzeugen.

 

[DarkWing13]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Bis das Zeug, wenn überhaupt, in irgendeinem Chip auftaucht, werden sicher noch "einige" Jährchen ins Land gehen...

mfg

 

[KaneTM]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Bor und Arsen in Chips
Kann man dann nurnoch mit Handschuhen am PC arbeiten?

"Wassterstoff und Luft? Kann man das überhaupt trinken? Das explodiert doch beim kleinsten Funken!" Nein, nur weil Wasser aus Wasserstoff und Luft besteht, kann es trotzdem nicht in dem Sinne explodieren... Und nur weil Bor und Arsen mal die Ausgangsstoffe waren, ist Borarsenid nicht wegen seiner Ausgangsstoffe gefährlich.

 

[SimonG]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Dieses Material wird sicherlich nicht billig sein, ich frage mich warum man nicht einfach stattdessen Graphen oder Kohlenstoffnnoröhrchen verwendet, die eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit haben.

Graphen bzw. Kohlenstoff ist Haus aus erstmal kein Halbleiter. Es wird aber an Nanostrukturen mit Halbleiter-Eigenschaften geforscht.

 

[BxBender]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Soll das heißen, Intel kann 2023 seinen 28Kerner mit 5Ghz ohne Tiefkühltruhe ausliefern??? ^^

 

[X-Bow]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

"Wassterstoff und Luft? Kann man das überhaupt trinken? Das explodiert doch beim kleinsten Funken!" Nein, nur weil Wasser aus Wasserstoff und Luft besteht, kann es trotzdem nicht in dem Sinne explodieren... Und nur weil Bor und Arsen mal die Ausgangsstoffe waren, ist Borarsenid nicht wegen seiner Ausgangsstoffe gefährlich.

Wasserstoff und Sauerstoff wenn dann bitte...

 

[BoMbY]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Ich glaube kaum, dass Graphen und C-Nanoröhrchen billiger sind. Ich lasse mich aber gerne vom Gegenteil überzeugen.

Naja, jedenfalls Graphit zur Wärmeleitung ist nicht wirklich teuer: Panasonic Thermische Schnittstellenprodukte | Mouser Deutschland

 

[dgeigerd]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

"Wassterstoff und Luft? Kann man das überhaupt trinken? Das explodiert doch beim kleinsten Funken!" Nein, nur weil Wasser aus Wasserstoff und Luft besteht, kann es trotzdem nicht in dem Sinne explodieren... Und nur weil Bor und Arsen mal die Ausgangsstoffe waren, ist Borarsenid nicht wegen seiner Ausgangsstoffe gefährlich.

Doch ist es. Kann man sehr gut im Sicherheitsdatenblatt nachlesen: https://www.americanelements.com/printpdf/product/35347/sds

 

[Bevier]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Bor und Arsen in Chips
Kann man dann nurnoch mit Handschuhen am PC arbeiten?

Wenn du darauf verzichtest an deiner CPU zu lecken, dürfte nicht all zu viel passieren. Wenn es in einen gasförmigen Zustand übergeht, hast du vermutlich andere, ernstere Probleme, dann steht deine Bude lichterloh in Flammen... ^^

 

[SilentHunter]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Soll das heißen, Intel kann 2023 seinen 28Kerner mit 5Ghz ohne Tiefkühltruhe ausliefern??? ^^

Sie nutzen dann Schockfroster in Intervallen

 

[sebbelzsch]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Soll das heißen, Intel kann 2023 seinen 28Kerner mit 5Ghz ohne Tiefkühltruhe ausliefern??? ^^

Vielleicht schaffen sie die 10 GHz noch, von denen zu Pentium 4 Zeiten mal die Rede war.

 

[Axcyer]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Ich bin mal gespannt ob diese Technik in den nächsten 5 Jahren soweit ist, dass es für die Massenfertigung taugt. Bisher werden die Layer meines Wissens Galvanisch Abgeschieden. Hier handelt es sich ja um eine Art CVD, wird also um einiges aufwändiger sein als das bisherige Verfahren.

 

[Oberst Klink]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

"Wassterstoff und Luft? Kann man das überhaupt trinken? Das explodiert doch beim kleinsten Funken!" Nein, nur weil Wasser aus Wasserstoff und Luft besteht, kann es trotzdem nicht in dem Sinne explodieren... Und nur weil Bor und Arsen mal die Ausgangsstoffe waren, ist Borarsenid nicht wegen seiner Ausgangsstoffe gefährlich.

Wusste gar nicht, dass es auch Wasser-Moleküle gibt, die aus HeH, ArH, NH, usw. bestehen^^ Dachte immer es gäbe nur H20

 

[cPT_cAPSLOCK]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Dieses Material wird sicherlich nicht billig sein, ich frage mich warum man nicht einfach stattdessen Graphen oder Kohlenstoffnanoröhrchen verwendet, die eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit haben.

Weil man Graphen und CNTs halt nicht "mal so einfach" züchten kann.
Eine CNT ist kein Problem. Viele geordnete CNTs aber schon. Erst Recht, wenn man an sowas wie einen Kristall denkt. Davon ist man heute noch Jahrzehnte entfernt.
Genau das selbe Spiel mit Graphen. Einzelne Graphen-Schollen, welche irgendwo drauf haften: kein Problem. Isolierte, großflächlige Graphen-Folien: Problem.
Dagegen ist eine Verbindung wie das angesprochene BAs wahrscheinlich Firlefanz - und selbst das wird im Vergleich zu den aktuell verwendeten Materialien noch Mannjahre an Forschung brauchen, um das vernünftig in einem CMOS-Prozess unter zu bekommen.
gRU?; cAPS

 

[scorplord]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Naja, jedenfalls Graphit zur Wärmeleitung ist nicht wirklich teuer: Panasonic Thermische Schnittstellenprodukte | Mouser Deutschland

Graphit ist aber kein Graphen... ein kleiner aber sehr sehr wichtiger Unterschied.

 

[TrueEvil]

AW: Borarsenid: Das neue Wundermittel bei der CPU- und GPU-Kühlung?

Dieses Material wird sicherlich nicht billig sein, ich frage mich warum man nicht einfach stattdessen Graphen oder Kohlenstoffnanoröhrchen verwendet, die eine bedeutend höhere Wärmeleitfähigkeit haben.

Da hat jemand wohl nicht den Artikel gelesen...

Was Borarsenid für den Einsatz in Siliziumchips interessant mache, seien die anderen physikalischen Eigenschaften: Mit 1,5 eV sei die Bandlücke vergleichbar zu Silizium. Auch der Ausdehnungskoeffizient soll auf einem vergleichbaren Niveau liegen. Unterm Strich handle es sich um den ersten Halbleiter mit solch guten thermischen Eigenschaften.

Experimente zeigen, dass der spezifische Widerstand eines Graphen Bandes zunimmt, wenn seine Breite abnimmt, was den Einfluss von Kantenzuständen anzeigt. Die Analyse von temperaturabhängigen Messungen deutet auf eine endliche Quanteneinschlusslücke in schmalen Bändern hin.
Kurz Gesagt: Graphen verhält sich durch das Fehlen einer Bandlücke als Elektrischer Leiter (Energie der Elektronen in Graphen). Erst bei einer Breite vom maximal 10 nm ist eine Bandlücke ähnlich von Silizium zu erwarten.