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Wie man Geräte kühl hält und warum es wichtig ist

Der Gebrauch von Kühlsystemen ist in vielen Aspekten unseres täglichen Lebens wichtig, wir sind uns dessen nur nicht wirklich bewusst! Wir müssen viele alltägliche Dinge abkühlen, damit sie richtig funktionieren. Zum Beispiel verwenden unsere Autos Wasser (normalerweise mit Frostschutzmittel gemischt), um den Motor zu kühlen.

Um es ziemlich einfach zu erklären: Wenn kaltes Wasser durch einen heißen Automotor geleitet wird, wird die Wärme auf das Wasser übertragen. Diese Wärme wird dann über den Kühler des Fahrzeugs aus dem Wasser abgeleitet, was bedeutet, dass kaltes Wasser zum Motor zurückfließt und somit der Kreislauf weitergeht.

Daher hilft dieser Kühlprozess in einem Auto, die Temperatur des Motors zu regeln und zu verhindern, dass er überhitzt (und versagt). Genau wie unsere Autos müssen auch unsere Datenspeicher in einem optimalen Temperaturbereich gehalten werden, bevor die Komponenten ausfallen.

Haben Sie sich jemals gewundert, warum Ihr Laptop auf Ihrem Schoß oder Ihr Handy heiß wird? Werfen wir mal einen Blick darauf, warum Geräte sich aufwärmen und wie sie gekühlt werden können.

Halten Sie Ihre Geräte kühl

Ohne detailliert auf die eigentlichen physikalischen Grundlagen einzugehen, ist es so, dass elektronische Geräte dann arbeiten, indem sie Elektrizität durch das ganze Gerät bewegen, was wiederum Wärme erzeugt. Wenn Geräte nicht angemessen gekühlt werden, kann dies zu Leistungsproblemen und Schäden an internen Komponenten führen, die das Gerät daran hindern können, zu funktionieren und / oder den Zugriff auf Ihre Daten zu verhindern.

Wenn es um Datenspeichertechnologien geht, gibt es ein paar verschiedene Möglichkeiten, wie Sie Geräte abkühlen und sie bei einer optimalen Temperatur laufen lassen können. Um eines mal beispielhaft herauszupicken, ist der traditionelle Weg dies zu tun, indem mann einen Ventilator im Gerät intergriert, der einen Luftstrom erzeugt und die Teile während des Betriebs kühl hält. Ventilatoren sind klein und ziemlich preiswert, weshalb Sie sie in den meisten alltäglichen Geräten wie PCs, Laptops und Spielekonsolen finden. Sie haben sie wahrscheinlich immer wieder bemerkt und gehört, nachdem Sie Ihr Gerät für eine Weile eingeschaltet hatten.

Viele Geräte verwenden auch einen sogenannten Kühlkörper, bei dem es sich im Grunde um ein Metallteil handelt, das an einer Computerkomponente angebracht ist, die erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist (wie ein Prozessor oder eine Grafikkarte). Das Metall leitet die Wärme auf eine größere Oberfläche, die dann von einem Ventilator aus einer Lüftungsöffnung gedrückt wird.

Flüssigkeitsgekühlte Geräte

Flüssigkeitskühlsysteme sind viel effizienter als Luftkühlsysteme. Dies verwendet das gleiche Prinzip wie das Auto; Flüssigkeit wird von einem Bauteil durchströmt, um die Temperatur zu reduzieren und die Wärme abzuführen.

Wir sagen “flüssig”, da Sie nicht wie im Auto Wasser brauchen. Es ist möglich, stattdessen flüssiges Helium oder Stickstoff zu verwenden, aber die Kosten und das Risiko, die mit der Wartung und Lagerung solcher Systeme verbunden sind, machen sie für die meisten Computeranwendungen etwas übertrieben. Außerdem haben wir nicht alle flüssiges Helium so einfach herumliegen!

Sie denken vielleicht, dass sich Flüssigkeit und Elektrizität nicht vertragen … nun, Sie haben Recht (natürlich!). Es besteht immer die Möglichkeit, dass Dinge dabei schief gehen und Komponenten kaputtgehen können, was zu Flüssigkeitsschäden an der Hardware führen kann, die das Kühlsystem verwendet. Wenn es richtig gemacht wird, kann Flüssigkeitskühlung jedoch in vielen Situationen verwendet werden, insbesondere in High-End-Systemen wie Top-Spec-Gaming-Computer, Rechenzentren oder Mainframe-Computern – überall dort, wo eine große Menge an Datenverarbeitung stattfindet.

High-End Rechenanwendungen

Es ist nicht so schwer, ein selbstentwickeltes flüssiggekühltes System für einen Heim-PC zu bauen, aber die Komplexität dieser Kühlung zeigt sich dann wirklich, wenn man in die Welt des Rechenzentrums oder eines Supercomputers blickt.

Aufgrund der schieren Anzahl der Geräte, die sehr eng beieinander stehen, verfügen Rechenzentren häufig über komplexe Kühlsysteme, um eine optimale Temperatur aufrechtzuerhalten und Hardwarefehler zu vermeiden. Es gibt jedoch Situationen, bei denen selbst das noch einen Schritt weiter gehen muss. Zum Beispiel hat Google kürzlich eine Flüssigkeitskühlung für die Datenverarbeitung mit AI (künstlicher Intelligenz) eingeführt, wo der Trick darin besteht, die Flüssigkeit direkt zu den Prozessorchips selbst zu leiten und nicht um das gesamte Bauteil herum oder einfach nur Luft darüber zu leiten.

Warum ist mein Smartphone nicht flüssigkeitsgekühlt?

“Hey, wenn es für Computer funktioniert …” – Marcus Ren

Also wie funktioniert das bei Smartphones, und ist es nicht auch eine flüssige Kühlung wert? Ist es überhaupt möglich?

Unsere Telefone können aus verschiedenen Gründen merklich warm werden. Einer davon liegt in der erhöhten Ansprache des Prozessors, wenn Sie beispielsweise Google Maps für eine Wegbeschreibung verwenden oder ein Video von YouTube streamen. Mehr Rechenleistung benötigt immer mehr Energie und mehr Energie bedeutet gleichzeitig auch mehr Wärme als Nebenprodukt.

Das Aufheizen Ihres Telefons ist in den meisten Fällen kein Problem und aufgrund der Art und Weise, wie moderne Telefone hergestellt werden, wird es sich normalerweise ziemlich schnell abkühlen, wenn es wieder normal funktioniert. Aufgrund der Komplexität und des kleinen Platzes, in dem die ganzen Technik reinpassen müsste, würden man normalerweise keine Flüssigkeitskühlung in ein Telefon reinpacken, allerdings…

Anfang 2018 hat der Hersteller Xiaomi ein Handy speziell für Spiele herausgebracht, das tatsächlich ein Wasserkühlsystem enthält! Es ist das erste Telefon, das diese Art Feature nutzt, um Überhitzung aufgrund längerer Nutzung zu vermeiden und die Benutzer durchgehend glücklich spielen lassen zu können.

Wir wären sehr überrascht, wenn diese Art von Technologie in der nächsten iPhone-Version integriert werden würde, aber es zeigt, die Anwendungsarten, in denen diese Technologie verwendet werden kann. Mit Geräten, die in Bezug auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit immer leistungsfähiger werden, könnte eine Form der Flüssigkeitskühlung gerade die Art und Weise sein, die Geräte der Zukunft zu erhalten, sogar unsere Telefone!