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07.07.2008

Neue Wärmesensorik zeigt genaue Temperatur der Rechner an

NEC: Hitzefrei für Chips

Prozessoren & Overclocking

Eine Kontrolle die Sinn macht

Gerade bei leistungsstarken Rechnern oder ganzen Rechenzentren macht es Sinn, solche Kontrollen durchzuführen. Denn die immer höheren Temperaturen in den Chips führen sehr häufig zu einem merklichen Leistungsabfall bei den Transistoren und Verdrahtungen. Ein Rechenzentrum kann sich solche Leistungsabfälle nicht leisten. Ab einer Temperatur von etwa 40 Grad Celsius kommt es im Inneren von LSI-Chips zu einer Vervielfachung der Kriechströme, wodurch sich die Lebensdauer von Transistoren und Verdrahtungen nahezu halbiert.

Handelsübliche Kühlung mal anders

Als Konsequenz hat sich das Augenmerk immer stärker auf eine Verbesserung der Temperaturregelung von LSI-Bausteinen gerichtet. Dies kann allerdings nur erreicht werden, wenn Chips mit einer hohen Anzahl von Wärmesensoren bestückt werden, die Temperaturmessungen in Echtzeit ermöglichen. Herkömmliche Wärmesensoren sind jedoch groß und sperrig, sodass nur wenige von ihnen auf einen Chip passen. Ihre Mess-Genauigkeit ist dazu in den meisten Fällen nur ungenügend und sorgt so für die beschriebene Leistungs- und Energieverschwendung.

Jetzt kommen Hunderte von Wärmesensoren mit nur 1/10 der Größe bisheriger Dioden-basierten Sensoren zum Einsatz. Sie sind über die gesamte Fläche im Inneren des LSI-Bausteins verteilt und wandeln Temperaturveränderungen in digitale Signale um, sodass die Wärmeverteilung des Bausteins in Echtzeit grafisch dargestellt werden kann. Dank ihres hohen Miniaturisierungsgrades können die Wärmesensoren auf einen Großteil der LSI-Fläche verteilt werden, was die Genauigkeit der Messungen erhöht.

HPC: Entwicklung für den Rechner zu Hause

In handelsüblichen Rechnern kommt diese Technik bisher noch nicht zum Einsatz. Hier ist die Schwierigkeit der zu leistenden Aufgaben noch überschaubar. Doch gibt es natürlich auch hier Temperatur-Messprogramme, die dem User anzeigen, wie effizient ihr Rechner läuft - nur etwas ungenauer. Bei den High-End Spielecomputern hat sich aber schon jetzt einiges getan: So werden diese schon grundsätzlich, wie ihre großen Vorbilder, mit Wasser gekühlt.

Wann die neue Sensor-Technik auch in den kleinen Recheneinheiten ihren Platz findet, ist noch unklar. Die Formel 1 der Computerwelt, das HPC (High Perfomance Computing) ist aber schon immer Motor neuer Technologien gewesen. Und bei den Leistungsexplosionen in den letzten Jahren wird es nicht mehr lange dauern, bis auch in der Wohnstube professionelle Messtechnik zum Einsatz kommt.

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