Corona als processorkoeling

Kronos wil binnen twee jaar een processorkoeler op de markt brengen die gebruikmaakt van het corona-effect. Uiteraard hebben we het dan niet over het effect van (teveel) Corona-bier, maar over het natuurkundig verschijnsel waarmee ionenwinden mogelijk zijn.

Samen met Intel en de University of Washington werkt Kronos Advanced Technologies aan een koeler die zonder koellichaam en ventilators werkt. Het enige wat de koeler doet, is met behulp van het corona-effect lucht direct over de processorcore verplaatsen. Deze lucht neemt de warmte van de core op, waardoor de processor gekoeld wordt. Een groot koellichaam met dito ventilator is hierdoor niet meer nodig. Het principe van een dergelijke koeler werd in 1965 al gepatenteerd, maar was praktisch niet haalbaar voor cpu-koeling. Kronos liet nu echter zien dat een oppervlakte van een vierkante centimeter koel gehouden kon worden.

Het corona-effect is een natuurkundig verschijnsel waarbij een statische ontlading in een elektrode ervoor zorgt dat de atomen die zich in de lucht bevinden, geïoniseerd worden. Met andere woorden, ze worden voorzien van een positieve elektrische lading. Als men daarna een elektrode in de buurt brengt die negatief geladen is, zullen de atomen zich richting die naald bewegen. Het corona-effect in combinatie met een negatieve elektrode zorgt er dus voor dat de lucht tussen de twee elektrodes in een richting gaat bewegen.

Reacties (109)

Ben ik de enige die weinig zin heeft in "inonized air particles" vlak bij zn cpu?
Tevens stond op DailyTech dat ze hier 8.5KVolt voor nodig hebben. Zal me een lekker transformatortje worden.

Zometeen wordt je cpu "passief" gekoeld en heb je een big-huge koeler nodig om je cpu-koeler te koelen

edit:
Ik beweer niet dat de "koeler" veel energie verbruikt, alleen dat misschien wel vrij veel energie "verloren" gaat in de transformator die waarschijnlijk ook lekker groot wordt.

En ik heb zon CCFL buisje en het zwarte blokje met transformator er in wordt behoorlijk warm en ik dacht ergens gelezen te hebben dat dat ding op 500 volt werkte

Het corona effect wordt ook gebruikt om poeder coatings aan te brengen op een substraat (staal, alu, etc.)
Dit gaat met 50kV, en een zeer lage stroomsterkte (het voelt minder erg dan prikkeldraad.) Het is een kwestie van alles goed aarden, en je hebt nergens last van.
Het stroomverbruik zal wel meevallen dus.

plaatje van corona gun in werking
= mijn hand

volgens mij worden ze statisch geladen zodat de poeder erop blijft zitten.
Wenie wat dat met corona temaken heeft.
Enigste wat die gun doet is de poederdeeltjes opladen zodat ze op het metaal blijven zitten.
Als je stroom er vanaf haald is het poeder ook weg.

Het poeder wordt met een kleine overdruk (1.2 bar oid.) door de gun heen gespoten. De gun heeft een PVC buitenkant waardoor de poeder-deeltjes een lading krijgen. Aan het eind van de gun zit een elektrode, waardoor ook de lucht rond de deeltjes geladen wordt. Doordat het substraat geaard is, en dit het eerste is wat de deeltjes tegenkomen, willen ze daar GRAAG hun electronen kwijt. (zie plaatje in artikel)

Op ons werk hebben we een mooie poster die het exact uitlegt...helaas kan ik niks online vinden.

Maar da's geen corona-effect, maar gewoon een statische lading.

Corona powder coating guns use a high-voltage generator to disassociate air and produce a stream of negative or positive ions, which in turn imparts a like charge to the powder cloud. The potentials of the charged cloud and gun electrode combine to generate an electric field with the opposite pole (the part). Charged powder particles at the gun seek the lower potential of the opposite pole (the part).

Heb je waarschijnlijk nog niet genoeg aan die 2kw voeding die eerder vandaag in tweakers.net werd gemeld

jawel hoor, je kan in principe uit een batterijtje van 9V al tuim 10000V laten komen, net zoals bij een tasergun gedaan wordt.

maar toch geioniseerde lucht over een processor laten stromen waar het al moeilijk genoeg is om de electronen in de juiste paden van de processor te laten blijven...

Er is een aardig groot verschil tussen vermogen en spanning Afgezien van het verlies van energie in de trafo door verhitting zal er zelfs erg weinig vermogen gebruikt worden aangezien de stroom die tussen de elektrodes loopt heel erg klein is waarschijnlijk..

ken je die CCFL buisjes die iedere casemodder in zijn kast heeft zitten?
die zitten ook in de kilovolt regionen hoor.
ik vraag me alleen af hoeveel watt het nodig heeft.

"Vroeger" (2002) gebruikte de CCFL's ongeveer 3 watt (incl inverter), dit zal wel niet zijn veranderd.

Hoeveel watt kan zo'n "koeler"dan verplaatsen aan warmte?

Dat is niet echt iets wat nuttig is om je af te vragen. Een kleine passieve heatsink kan een zwaar overklokte Kentsfield makkelijk koelen, alleen bij wat voor temperatuur dat is wil je niet weten Hoe hoger het temperatuurverschil tussen lucht en heatsink, hoe meer energie er per tijdseenheid wordt verplaatst. Er ontstaat dus een evenwicht.

hoe meer energie er per tijdseenheid wordt verplaatst

En dat word dus gemeten in watt

Ja, als je een halve zin quote kun je hem behoorlijk uit verband rukken. "Hoe hoger het tempratuur verschil" is onderdeel van het punt de cpec wil maken. De 'kracht' van een fan wordt uitgedrukt in liter per minuut. Dat zal bij dit waarschijnlijk niet anders zijn.

Met dezelfde hoeveelheid lucht van 20 graden kun je heel wat meer watts onttrekken uit een heatsink van 1000 graden dan uit een van 100 graden. Als de heatsink maar 17 graden is dan is met dezelfde fan de hitte afvoer zelfs negatief (de heatsink wordt eerder opgewarmt door de lucht)

Nou eigenlijk Watt per graad temperatuursverschil

Het is juist wel zuinig, veel zuiniger dan een fan.

0.1w voor cm²

En hoe wil je dan 100W op 2 cm² afvoeren
Als je voor de gein je heatsink van je proc aftrekt als deze onder full load staat, heb je binnen 2 sec een lock-up. (Toms Hardware heeft er filmpjes van) Dan moet die 0,1W genoeg lucht verplaatsen om van 2 cm² 100W af te voeren...
Als het zo is juig ik het toe, maar zal voorlopig vast net zo'n succes zijn als de peltiers...

Edit: Ik heb dit trouwens een maandje geleden in de praktijk gezien @college. Is op zich te maken met huis tuin en keuken materiaal. Komt alleen nogal groot elektrisch veld bij kijken...

A: Yes, it is possible to do all the cooling with no additional fan. So far we have proven we can generate sufficient airflow to cool moderately hot chips with a micro-size corona-based device. It is also possible to use the technology with other thermal management technologies.

In combinatie met heatsink is dit wel geniaal
Verder in het artikel staat inderdaad:

Q: Approximately how much power will the corona-based cooler consume?
A: The power consumption of this technology varies depending on design and specific application. That said, currently we have small prototypes that are designed to cool areas approximately 1 cm2 that consume approximately 0.1 W.

De zwaardere modellen voor CPU's zullen dus ook niet echt superveel verbruiken.

LOL! Elektrisch veld en mobo... dat beloofd wat

Ik dacht eerder elektrisch veld en harde schijf.

Lijkt me niet erg fijn om ion winden over mijn cpu te laten waaien, als je al ziet wat de statische elektriciteit van alleen een vinger kan aanrichten.

Dat vroeg ik me dus ook af, hebben al die overwaaiende geladen deeltjes geen invloed op de cpu?

Ze hebben niet genoeg kracht om over te springen van de bol naar iets anders. En kunnen dus alleen van de bol naar de punt. Dit is het zelfde principe als een ouderwetse diode (bol en punt), niet heel moeilijk te maken.

eh het "corona effect" bestaat niet, het Biefeld-Brown effect wel. Het is overigens erg efficiënt, in tegenstelling wat hierboven beweerd wordt.

De atomen kunnen ook niet van een positieve lading voorzien worden aangezien het lading dragende deeltje in dit geval negatief is.

Waar baseer je je conclusie op dat het effect niet bestaat?

Ik kan je vertellen dat het voor het appliceren van een poeder verf prima werkt en ook veel gebruikt wordt in de industrie.

En waarop baseer jij uberhaupt dingen, volgens mij lees je niet en denk je er niet over na. Hij bedoeld de naam...

er is weer een goede toekomst in het verschiet voor de ozonfilter bouwers, kunnen ze hun werk terrein verleggen van laserprinters naar pc's

Ik vraag me echt serieus af of we het probleem met ozon weer gaan krijgen net nu het met printers onder de knie is.
Dit soort ozon is namelijk zeer slecht voor je gezondheid, net als die zogenaamde ionisator-luchtverfrissers, zeer slecht voor je.

Is al zoveel keer vernoemd als mogelijk koeling
kzie het toch niet direct gebeuren
zuipt elektriciteit

lees het originele bericht.
althans, op Madshrimps, daar stond dat deze maar een kleine Watt aan energie zoop.
Natuurlijk is dit voor een mobiele chip, maar ik denk dat het in een desktop niet meer dan het 5 dubbele word.
(5 Watt is zeker wel acceptabel)

Ik citeer:
"Q: What voltage did you use to create the charged ions?
A: Again, the operation voltage is dependent on both design and application; however, current prototypes are on the order of one kilovolt (1 kV to 8 kV).

Q: Approximately how much power will the corona-based cooler consume?
A: The power consumption of this technology varies depending on design and specific application. That said, currently we have small prototypes that are designed to cool areas approximately 1 cm2 that consume approximately 0.1 W. "

(5 Watt is zeker wel acceptabel)

idd, een beetje grote fan trek bij 12V 300mA.
P=U*I leert ons dat dat 3.6 Watt is. Dus dan zou het maar een beetje meer zijn.

En dan vergeten we even nog wat een pomp+fans op je radiator kosten, laat staan een compressor in je PhCh Setup.

Maar dan zit je nog altijd met je transfo van 12V - 8000V. Moet ook wel IETS van stroom opnemen, niet?

12V DC naar 8000V DC kun je niet met een trafo omzetten. Daar hebben ze charge-pumps voor. Die dignen halen een redament van 90%. Vermoedelijk is er niet veel stroom nodig, dus dan kan het geheel redelijk zuinig werken.

In het nederlands Jacobsladder.

Grofweg: door een wissel spanning te maken van enkele kilohertzen en dat door een in seriestaande schakeling van dioden en condensatoren te voeren, ontstaan hele hoge spanningen. Het enige vermogen dat hier bij verloren gaat is de lekspanning van de condensatoren. Het grootste nadeel kan zijn de grote van de schakeling en de kwaliteit van kondensatoren

Als je het zelfde gaat doen met transformatoren is het gewicht c.q. de omvang ook als nadeel te noemen.
Maar het is vaak goedkoper dan met condensatoren en dioden, daarom wekt men de hoogspanning in een ctr tv nog steeds op met een flybacktrafo (hoogspannings trafo) Nadeel is het grote verlies en warmte

Ik zie een combinatie met Eneco's nieuwe chip wel oplossing bieden voor het probleem dat het teveel elektriciteit zou verbruiken.

nieuws: Startup wil chips energie laten produceren uit restwarmte

(uiteraard is Startup ngeen bedrijfsnaam, mijn excuses)

Ter informatie, 'startup' is niet de naam van een bedrijf maar algemeen een opstartend bedrijf.

ok dan gaan we nu dus de negatieve electrode overclocken zodat'ie sneller de warmte gaat afvoeren

Vervelend alleen dat je dan bij het overvolten van je koeling ook een grotere isolatie nodig hebt, anders trek je op een gegeven moment redelijke vonken naar je kast.
Scheelt je wel weer in aanschaf van blauwe CCFL's

Oeps, chip weggebliksemd...

is dit niet een beetje een rube goldberg machine?

Nee.

Een gewone ventilator kan moeilijk de lucht vlak bij het metaal van de koelvin in beweging brengen. Een laagje in de orde van een honderdste van een millimeter 'kleeft' aan het oppervlak en zorgt voor ongewenste isolatie.

Door de lucht te ioniseren, heel dicht bij het oppervlak, zullen ook die laatste honderdste van een millimeter vlot bewegen. Het is juist die laag die het meest de warmte van de chip opneemt. Door ze continu te verversen met koele lucht bekomt men een goede warmte-afgifte.

Een bewegende lading creëert een magnetisch veld. Ik heb niet genoeg gegevens om de Lorentz kracht van deze koeler uit te rekenen, maar ik moet zeggen dat ik erg benieuwt ben in de grote van het veld. Heeft de processor hier geen last van?

EDIT: Bedoelde ook magnetisch veld. Waarom ik elektrisch typte?

Huh... niet om het een of ander, maar een bewegende lading wekt een magnetisch veld op. Een bewegende magneet zorgt voor een elektrisch veld np dus