Warmteproductie van processors besproken tijdens ISSCC

De EE Times heeft een artikel waarin verschillende presentaties over de problematiek met betrekking tot het stroomverbruik en daaraan gekoppelde warmte-afgifte van moderne processors worden samengevat. Gisteren berichtten we al over Intels Foxton-technologie, die voor het eerst gebruikt zal worden door de Montecito, maar uiteindelijk ook zijn weg naar Xeons en mogelijk zelfs Pentiums moet vinden. Met deze en andere technieken wisten de processorarchitecten van Intel het origineel geschatte vermogen van 300 Watt voor een 2GHz dual-core Itanium gebakken op 90nm terug te brengen naar een relatief bescheiden 100 Watt. Een onafhankelijke microcontroller op de processor detecteert bovendien wanneer er binnen het TDP ruimte over is om een tot 10% hogere kloksnelheid in te stellen.

Ondertussen maakte Transmeta meer details bekend over Longrun2, een stroombesparende feature die gepland staat voor de tweede revisie van de op 90nm gebakken Efficeon. Waar de huidige 1,6GHz-versie nog 17 Watt gebruikt, zou dat dankzij Longrun2 moeten afnemen naar 5 Watt. Hoewel de toekomst van Transmeta op het gebied van processors onzeker is, zijn licenties op de achterliggende ideeën al verkocht aan Fujitsu en Sony.

Een andere presentatie gaat over de verdeling van de warmte over de oppervlak van een chip. Een laag geklokte Pentium 4 kan bijvoorbeeld gemiddeld 16 Watt per vierkante centimeter uitstoten, maar een paar zogenaamde 'hot spots' waar tot 280 Watt per vierkante centimeter wordt opgeslokt halen dat gemiddelde flink omhoog. Hierdoor wordt goede koeling zelfs voor een relatief zuinige chip onmisbaar. Er werd dan ook gepleit voor betere software om het warmteprofiel van nieuwe chips van te voren te kunnen voorspellen. Bovendien wordt door de Amerikaanse Stanford-universiteit onderzoek gedaan naar heatsinks met minuscule pompjes aan boord die specifiek de heetste plaatsen van de die koelen.

Reacties (15)

[Verwijderd]

@AtleX
Centrino is verre VERRE van "from scratch"...P6 uit Pentium Pro pentium 2 en pentium 3 die ze flink getweaked hebben...

On-Topic
Waarom lees ik nergens iets terug over VIA, die niet enkel al jaren lang processors met 7W verbruik produceerd maar ook eigenaar zijn van S3 wat ook op het gebied van graphics energie zuinige producten op de markt brengt? Waarom lees ik nix terug over de "dual die" ideeen die het allemaal goedkoper en zuiniger moet maken?

Pompjes op de heatsink, alsof koper de warmte echt ZO slecht geleid....het hele idee van de heatsink is dat het hele ding overal even warm is, en daar zorgt koper zelf al goed genoeg voor.

[Luxx]

Waarom lees ik nergens iets terug over....[knip]

Ik denk omdat dit op het ISSCC simpelweg niet besproken is...
Mail de ISSCC organisatie dat ze betere sprekers moeten zoeken ofzo

Pompjes op de heatsink, alsof koper de warmte echt ZO slecht geleid....het hele idee van de heatsink is dat het hele ding overal even warm is, en daar zorgt koper zelf al goed genoeg voor

Dan zouden ze heatpipes dus ook beter van massief koper kunnen maken, volgens jou.

[Wouter Tinus]

Als koper de ideale vorm van warmtegeleiding was dan zouden er geen tientallen miljoenen worden geïnvesteerd in het zoeken van betere methodes, denk je ook niet?

[Verwijderd]

volgens mij pakken ze het probleem nog niet bij de wortel aan , de chip zelf, ja heatpipes en software zal wel wat helpen maar niet veel.

Mischien eens denken over een andere manier van een chip opbouwen ? andere materialen, zorgen voor minder lekken etc.

[wacco]

Die software ís de wortel van het probleem. Door betere IC-floorplanner software te schrijven kunnen de componenten op een chip zó geordend worden dat er minder hotspots gecreeerd worden, of dat hotspot-potentiele onderdelen verspreid kunnen worden over een groter oppervlak.

[loodgieter]

andere matrerialen word al lang mee getest. en er worden ook steeds nieuwe methodes bedacht bijv SOI (afkomstig van IBM) wat AMD gebruikt.
of deze bijv.
Dual Stress Liners
germanium

En een chip opnieuw opbouwen kost zo gods gruwelijk veel geld dat een bedrijf daar niet zich aan wil wagen (denk ik)

[Verwijderd]

Bovendien wordt door de Amerikaanse Stanford-universiteit onderzoek gedaan naar heatsinks met minuscule pompjes aan boord die specifiek de heetste plaatsen van de die koelen.

In de toekomst dus cpu's met opgebakken waterkoeling? Hoog tijd dat men eens wat aan de warmte last doet, maar eigenlijk geld het voor veel meer onderdelen in een pc.

[Verwijderd]

Denk niet dat ze vloeistof-koeling intern gaan doen, meer zoiets als heatpipes en peltier elementen om de hitte in de CPU te verspreiden.

[_Thanatos_]

maar een paar zogenaamde 'hot spots' waar tot 280 Watt per vierkante centimeter wordt opgeslokt halen

Ik dacht gelezen te hebben dat de "clock distribution" van de Prescott juist verbeterd was? Maar dit klinkt juist niet heel erg beter...

[AtleX]

Oftewel, de energie besparende technieken van Transmeta moeten gecombineerd worden met de jarenlange ervaring op het gebied van snelle CPU's van AMD en Intel. Wel laat Intel met de Centrino zien dat een from scratch af opnieuw ontworpen CPU ook heel zuinig kan zijn.

[Chatslet]

Centrino is alles behalve from scratch af aan opnieuw ontworpen. Een Centrino is gebasseerd op de Pentium 3 architectuur, welliswaar met flink aantal aanpassingen maar van scratch af aan ontworpen is hij zeer zeker niet.

[Da_DvD]

Zucht. De Centrino is geen CPU maar een platform.

[brada]

IS het dan niet een iedee om vooral die "hoyspots"goed te koelen en de andere gedeeltes wat minder?

[Luxx]

Dat is dus ook het idee van die "pompjes". Het probleem is alleen dat een heatsink dan 100% goed uitgelijnd moet worden op een processor. Het monteren moet dus heel precies/strak gebeuren.
Huidige heatsinks worden vaak niet voor één processor ontworpen, maar met een paar beugeltjes geschikt gemaakt voor meerdere processoren/sockets. Daarnaast komen er meerdere cores voor één socket uit, die dus ieder hun eigen hotspots zouden hebben. Kortom, het is niet zo heel makkelijk om zomaar even die hotspots extra te koelen.

[Verwijderd]

waarom maken ze niet net zoals apple dat met haar processoren doet een waterdichte metalen bak dat een andere luchtklimaat bevat. (wil niet zeggen dat apple dat heeft) bv. een mengel van gassen dat de warmte makkelijkker dan koper doet opnemen, en het via een interne koeleing weer koelt.
dus geen ingepakte chip meer, maar gewoon een een doos van 8x6x4 cm.

want hoe halen te techici dan anders de sub-zero temp.

het is maar een idee?

iemand die hierop wil reageren?