AW: Tipps für einen "einsteiger"
Teuer ist möglich - hohe Fördermenge nicht, da sind sie vergleichbaren Kreiselpumpen deutlich unterlegen. Aber sie können eben sehr hohe Drücke aufbauen und abgesehen von der Synchronisation haben sie keine zusätzlichen Geräuschquellen im Vergleich zu einer Kreiselpumpe
Hast du eine Schrägkolbenpumpe mit ordentlicher Leistung schon mal im Betrieb gehört. Leise ist was deutlich anderes
. Es gibt aber in der Tat auch Bauformen für Verdrängerpumpen die nicht zwangsläufig laut sein müssen
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Diverse Düsen- und Mikrokanalkühler der Vergangenheit geben eigentlich gute Beispiele. In einer aktuellen Wasserkühlung ist der Wärmeübergang DIE-Wasser mit deltaT in der Größenordnung von 15-40K (je nach dem, wieviel man den Sensoren traut) jedenfalls der Posten, an dem sich Optimierung am ehesten lohnt - und dazu braucht man bessere Übergänge und die Möglichkeit, die Leistung auf kleinere Flächen zu konzentrieren (im Endstadium integrierte Mikrostruktur im Silizium, wie mal von IBM vorgestellt) . Bei Radiatoren kann man höchstens Platz sparen.
Wir sind bei einigen Kühlern sogar schon im Bereich von 10K für DeltaT DIE-Wasser
. Kommt aber auch ein wenig auf die Leistungsdichte der CPU bzw. des DIE-Sim an.
Die Restriktivität mancher alter Mikrostrukturkühler geht schon in die richtige Richtung - das stimmt. Allerdings ist das zum Aufbau hoher Drücke immer noch nicht genug - sofern nicht auch ein hoher Durchsatz stattfindet. Letzteren zu steigern mündet bei Verdrängerpumpen aber relativ direkt in der Baugröße der Pumpe
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Damit, dass der Wärmeübergang im Kühler neben ein paar Optimierung bei den Radiatoren (die man aber durch Fläche kompensieren kann) sicherlich noch am meisten Potential bietet, bin ich einverstanden. Allerdings gibt es ein Dilemma bei den beiden Punkten: a) Verbesserung des Wärmeübergangs durch kleine sehr schnell angeströmte Flächen und b) Verhältnis von Heizfläche zu Wärmeübertragungsfläche. Hinzu kommt noch der, inzwischen zum Glück nicht mehr so drastische Trend zu größeren Chipflächen (insbesondere bei GPUs)
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Die 3D-on-DIE-Kühlung von IBM ist sicherlich eine kühne Idee gewesen (ist auch schon wieder ganz schön lang her)
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Hast du btw mal die aktuelle Direkt-Wakü für Server-Blades von IBM gesehen? Sieht zwar aus wie in der letzten Bastlerbude zussmengelötet, aber technisch sind da schon einige Hinweise versteckt, wie man es besser machen könnte - auch Richtung Druck, Wärmeleitmedien etc.
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Insgesamt beurteilen wir das Potential dieser Maßnahmen an den Kühlern aber recht unterschiedlich. Für mich erscheinen die theoretisch erreichbaren 3 bis 4K jedenfalls nicht als so relevant. Der Aufwand steht da kaum in einem guten Verhältnis zum Nutzen (sofern man den überhaupt beziffern könnte).
Die gängigen Anschlüsse aus der Pneumatik wären bereits für 5bar Druck zugelassen, Schwebstoffe gilt es eh zu vermeiden, Errosion sollte da noch lange nicht auftreten. Es wäre aber eine Steigerung um rund anderthalb Größenordnungen im Vergleich zu heutigen Systemen.
Wie gesagt: Muss nicht viel werden, aber man kanns mal ausprobieren.
Ja Erosionsprobleme gäbe es vor allem bezüglich der Korrosionsinhibitorschichten
. Das Metall selbst wird erst bei extrem hohen Drücken in Mitleidenschaft gezogen.
Eine moderate Steigerung der Drucks wäre sogar noch mit Kreiselpumpen größeren Kalibers machbar
. Probleme sind aber auch da wieder Lärm und Stromverbrauch/Heizleistung.
Wenn man genug Druck hat, kann man auch in den Radiatoren mit deutlich feineren Leitungen arbeiten, dicke Radiatoren könnte durch konsequente Gegenstrom-Nutzung einen Tick zulegen,...
Prinzipiell ist das schon richtig, dass man mit ner Verdrängerpumpe engere Radiatorquerschnitte machen könnte - allein es nützt nichts
. Der limitierende Faktor beim Radiator ist nicht der Wärmeübergang vom Wasser zu den Rohren sondern der von den Rohren und Lamellen zur Luft
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Schaden würde es allerdings nicht, wenn eine Verdrängerpumpe zum Einsatz kommt.
Was die Gegenstromtechnik betrifft: Da bin ich ganz deiner Meinung!
Das wäre ein echter Entwicklungsschritt, wenn man mal vom üblichen Querstromdesign abkäme. Wobei bei Gegenstromdesign nicht das gemeint ist was früher von gewissen Wakü-Herstellern als solches tituliert wurde
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Eine Steigerung der Pumpengesamtleistung wäre sicherlich kritisch zu beobachten. Mir ging es erstmal darum, die (vertretbare) Energiemenge, die zur Zeit bereitwillig in sinnlos hohen Durchsatz investiert wird, in leichter nutzbaren Druck zu investieren. Wenn man sich die Durchflüsse viele Waküs und die Kennkurven der Pumpen anguckt, dann werden sie einfach in einem Druck/Durchflussbereich eingesetzt, in dem Kreiselpumpen nicht mehr das Optimum darstellen.
Naja ganz so schlimm ist es imo noch nicht. Natürlich bringt der Durchflusshype in seiner gegenwärtigen und vergangen Ausprägung nichts. Das wird auch dem Letzten hoffentlich noch irgendwann einleuchten, aber man kann mit Pumpen wie der Laing DDC und guten aber einigermaßen restriktiven Kühlern mit effizienter Kühlstruktur und geringer ReBo schon einiges erreichen. Damit liegen die Pumpen dann auch wieder näher am optimalen Arbeitspunkt.
Stirling? Die wandeln eigentlich Wärme in Bewegung um müssen dazu ein kälteres Medium aufheizen. (oder willst du ihn aktiv antreiben, so dass er als Kompressor und Radiator in einem arbeitet?)
Jep - als Wärmepumpe betrieben
. Luftverflüssiger arbeiten z.B. auch häufig mit Sterlingmotoren als Wärmepumpe!
Da könnte man imho noch sehr viel durch Strömungsoptimierung rausholen (aktuelle Radiatoren kümmern sich ja 0 um die Wirkungsrichtung von Lüftern und erzeugen entsprechend ungünstige Luftströmungen und Verwirbelungen), aber der Herstellungsaufwand wäre enorm.
In der Beziehung hat sich in den letzten Jahren imo schon etwas getan. Große Leistungssprünge hat es freilich nicht gebracht, aber immerhin kann man mit aktuellen Radiatoren bei gleicher Kühlleitung mit noch geringeren Drehzahlen arbeiten und damit das Geräuschniveau etwas senken.
Du hast allerdings recht - wirkliche Strömungsoptimierung auf der Luftseite würde Radiatoren vermutlich unerschwinglich machen.
Ooch, da wurden mal problemlos -40 -50°C erreicht.
Allerdings zu Zeiten, als übertaktete CPUs noch keine 150-200W produzierten.
Beispiel?
Zumindest mit ner normalen Wakü als Rückkühlung ist das eigentlich nicht möglich. Die Maximaldifferenz handelsüblicher TECs liegt im Leerlauf bei 60°K. Damit müsste die Rückkühlung die Hotplate auf 10 bis 20°C bringen (was per Wakü nicht möglich ist) Nur so könnten -40 bis -50°C auf der Coldplate erreicht werdenn. Allerdings wäre dabei noch kein Bauteil gekühlt
. Diese Differenz ist nur im Leerlauf möglich. Wenn das also Chiptemperaturen sein sollen, ist das nur möglich wenn die Hotplate per Kokü weit unter Null °C gekühlt wird. Dann könnte man diese allerdings auch direkt drauf setzen und sich das TEC sparen und hätte noch niedrigere Temperaturen
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Ich hab selbst schon mal einen kleinen Peltier-Booster gebaut und weiß wo die Probleme liegen
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