Latest news Watercooling

When aluminium gyroidizes: Liquid cooling on the next evolutionary leap

What looks like the result of a collaboration between a watchmaker, an architect and a microsurgeon is in fact a cooling block – or more precisely: a next-generation liquid cold plate. This high-precision marvel was developed by Alloy Enterprises, supported by nTop. The aim is nothing less than to cool a 700-watt GPU. Not a typo. Seven hundred watts. Welcome to the age of AI accelerators and server silicon on steroids.

Source: Semiaccurate

But what makes this cooling block so special? Instead of classic milled structures or simply cast channels, Alloy relies on a method that comes from materials science rather than the PC world: Layers of aluminum 180 microns thick – thinner than a human hair – are stacked and welded together using laser precision and diffusion bonding to form a solid, monolithic block. The result is an inner channel structure in the form of a gyroid infill – a geometric figure that is characterized by maximum surface area with minimum use of material. Anyone who has paid attention to physics will remember: more surface area = more heat transfer. The trick here is that the cooling channels do not run criss-cross, but parallel, which not only makes the flow of liquid more even, but also specifically addresses the thermal hotspots. This is exactly what is needed when an Nvidia H100 AI GPU runs continuously at 700 watts – and not at peak performance, but as continuous performance in server operation.

Source: Semiaccurate

But why do we as normal users care? Quite simply, what runs in hyperscale data centers today will arrive in high-end desktops tomorrow. This was already the case with multi-core CPUs, DDR RAM and SSDs – and it will be no different with cooling. Even if today’s desktop processors such as Intel’s i9 or AMD’s Ryzen 9 are (still) content with 150 to 250 watts, the roadmaps are clear: power consumption is increasing. According to forecasts, server CPUs will reach 4000 watts per unit by 2034 – a technical madness that can only be controlled with radical cooling technologies. These “gyroid blocks” could therefore be more than just technical feasibility studies. They are possibly the harbinger of a cooling revolution – more precise, more targeted and more efficient than anything that has come out of the CNC milling machine so far. However, so much technical elegance also comes at a price: manufacturing costs, maintenance costs, potential susceptibility to faults – this is not a cooler for hobbyists, but for strategists with a budget.

Source: Semiaccurate

And what does this mean for gamers and PC enthusiasts? Well, if you want to run a high-end system with 600 watts of CPU power consumption and an AI coprocessor in five years’ time, you are likely to quickly reach your thermal limits without such innovations. The days when two radiators and a pump were considered overkill are coming to an end. The new cooling structures from Alloy Enterprises are more than just engineering porn – they are a reaction to a brutal development: exponentially increasing power densities in CPUs and GPUs. If you ignore this trend, you won’t freeze – but your system might melt. So yes, it is technically fascinating. No, it’s not for everyone. But it’s definitely a glimpse into the near future. And it’s glowing.

Source: Alloyenterprises

Kommentar

Lade neue Kommentare

Martin Gut

Urgestein

9,263 Kommentare 4,663 Likes

"Man schichtet Aluminiumlagen mit 180 Mikron Dicke – also dünner als ein menschliches Haar"
Ein Haar hat 40 bis 100 Mikron Durchmesser.;)

Antwort Gefällt mir

XXL

Veteran

123 Kommentare 57 Likes

Also mein Haar ist so dünn das man es an den meisten Stellen weder sehen noch fühlen kann :ROFLMAO:

Antwort 3 Likes

Ifalna

Urgestein

748 Kommentare 676 Likes

Ich glaube nicht, dass viele Privatanwender eine 700W CPU (oder eine 1KW+ CPU) lange neben nich laufen lassen wollen. LMAO
Mal abgesehen von den Energiekosten, hält das in einer normalen Wohnung kein Mensch aus.

Selbst meine RTX 5090 knallt mir mit 600W im Furmark schon sehr extreme Wärme um die Ohren. Solche Systeme brauchen dedizierte, klimatisierte Räume, denn leise werden die auch nicht mehr. SEHR unwahrscheinlich, dass der average Joe das bewerkstelligen kann.

Antwort Gefällt mir

Härle'sBöckle

Veteran

439 Kommentare 298 Likes

Wie sie aus den Strukture den Schmodder rausbekommen, wenn sich der Kühler langsam über Monate immer weiter zusetzt? Zerlegen zur Reinigung, wie bei einem klassischen CPU- und GPU-Wasserkühler, ist da nicht möglich?

Antwort Gefällt mir

Klicke zum Ausklappem
Martin Gut

Urgestein

9,263 Kommentare 4,663 Likes

Das ist eine wichtige Frage, die man bei der Konstruktion beachten sollte. Die Frage ist ja nicht, wie gut der Kühler sauber ab Werk läuft sondern wie es nach einem Jahr aussieht. Ob die Kanäle feiner sind als die Finnenabstände üblicher Kühler, kann ich nicht einschätzen. Wenn die Kanäle durchgehend etwas dicker sind, kann das sogar besser sein als übliche Finnen.

So oder so könnte es sinnvoll sein, im Kreislauf vor den Kühlern einen grossflächigen aber feinen Filter zu verbauen, der sich auch einfach reinigen lässt. (grossflächig, damit er nicht zu schnell verstopft)

Antwort Gefällt mir

C
CFRA2

Neuling

3 Kommentare 0 Likes

Die Abwärme solcher Kühlungen wird dann sicherlich im Haus direkt in die Heizung (im Sommer halt nur für Warmwasser) eingespeißt werden.

Antwort Gefällt mir

Lagavulin

Veteran

360 Kommentare 302 Likes

„Server-Silikon“ sollte wohl „Server-Silizium“ heißen.
silicon [english] = Silizium [deutsch]
silicone [english] = Silikon [deutsch]

Nachtrag:
Gibt es in der deutschen Sprache das Verb "gyroidisieren" (abgeleitet vom Substantiv "Gyroid") tatsächlich?
Ich kann dazu nichts finden. Ist das ein neu eingeführter Fachbegriff?

Antwort 2 Likes

big-maec

Urgestein

1,123 Kommentare 647 Likes

Zu der Schichtdicke, mein 3D-Drucker könnte auch solche Schichten drucken.

Antwort Gefällt mir

Tronado

Urgestein

5,500 Kommentare 3,113 Likes

Fast die ganze aufgenommene Leistung im PC wird auch in Wärme umgewandelt.

Ach, hattest du schon rausgenommen. :)

Antwort 1 Like

Ifalna

Urgestein

748 Kommentare 676 Likes

Bei nem 10KW serversystem kann ich mir das sogar vorstellen aber nicht bei 1-2KW. Da sind die Übertragungsverluste doch viel zu hoch als das da sinnvoll was rumkommt.
Ich vermute mal, dass du mit ner Druckluftdüse den Schmodder raus bekommst.
Ansonsten, hats in Datenzentren überhaupt so viel Staub, dass das relevant wäre?

Antwort Gefällt mir

h
hansdampf

Urgestein

583 Kommentare 173 Likes

Also die Aussage im Artikel mit "mehr Oberfläche = mehr Wärmeübertragung", stimmt so nicht.

Bei Kühlern kommt es sehr stark auf die Strömungsgeschwindigkeit und somit als abhängige Größe, den Wärmeübergangskoeffizienten, an:

Wärmeübergangskoeffizient

View image at the forums

Denn die Kühlleistung errechnet sich auch in der Praxis nach diesen Fourierschen Gesetz. Bedeutet ein Kühler mit einer großen Oberfläche und einer geringen Strömungsgeschwindigkeit hat nicht unbedingt mehr Kühlleistung als ein Kühler mit einer kleineren Oberfläche und größeren Strömungsgeschwindigkeit. Bei sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit kann die Kühlleistung, trotz deutlich größere Oberfläche, sogar geringer sein. Darum setzt man bei den typischen Kühlkörpern auf feine Schlitze, ala Microfins, die man auch einfach ohne additive Fertigungsverfahren herstellen kann.
Bei additiv gefertigten Kühlern argumentiert man immer mit der Oberfläche, aber hier sehe ich keinen Vorteil.

Man hat dies auch bei den gedruckten Kühler von "Parare" für den der8auer gesehen, Quelle .Dieser konnte keineswegs bezüglich Temperaturen überzeugen. Auch hier war das Argument die größere Oberfläche, aber die Strömungsgeschwindigkeit war bedeutend kleiner als bei einem Micro Fin Kühlkörper.

Nachtrag:

Hier mal der Wärmeübergangskoeffizient in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit bei einem Microfin Kühlkörper:

View image at the forums

Antwort Gefällt mir

Klicke zum Ausklappem
Tesetilaro

1

596 Kommentare 265 Likes

echt jetzt? Das ist ne News, die Samir uns da mal einfach übersetzt hat - freundlich - @hansdampf ist Dir langweilig oder so? ich hab für meine Antwort ja wenigstens die Ausrede der Moderation... Also einfach mal locker durchatmen und weniger schlechte Stimmung verbreiten ;)

Antwort 1 Like

S
S.nase

Urgestein

2,078 Kommentare 717 Likes

Die Idee Metallschäume zu verwenden(statt Kühlfinnen zu sägen/schneiden) ist ja nicht neu. Das neue mit den gedrucken Struckturen ist nun, das man sie genau auf die Hotspots der Siliziumoberfläche asymetrisch anpassen kann.

Für unsere simplen Wassersuppen sind solche Kühler bestimmt nicht gedacht. Die werden wohl eher als Verdampfer bei einer Kompressorkühlung zum Einsatz kommen.

Antwort Gefällt mir

h
hansdampf

Urgestein

583 Kommentare 173 Likes

Du hast anscheinend den Sinn eines Forums nichts verstanden. Wenn man keine andere Meinungen akzeptieren möchte, dann beim nächsten mal die Kommentare deaktivieren. Außerdem habe ich niemanden mit meinen Kommentar persönlich angesprochen, nur allgemein sachlich erklärt warum diese pauschale Aussage in diesem Artikel oder "News" ganz einfach falsch ist. Ein Forum ist übrigens zu einem Meinungsaustausch und somit zu einem Diskurs da.
Was an einem sachlichen Kommentar oder Korrektur unangebracht sein soll oder angeblich schlechte Stimmung verbreiten soll, ist mir schleierhaft und wo soll has hier bezüglich Qualität des Forums hinführen, wenn man sachlich keine Fehler mehr ansprechen darf?
Außerdem warum greift man immer gleich, auf persönlicher Ebene, mit unsachlichen Kommentaren Personen mit einer anderen Meinungen an?

Antwort 3 Likes

Tesetilaro

1

596 Kommentare 265 Likes

willst Du mich veralbern? @hansdampf

Du schreibst ne Formel rein, die Deine Aussage mathematisch widerlegt - denn doppelte Fläche = doppelte Wäremübertragung, wenn die restlichen Faktoren konstant bleiben...
So, wenn ich natürlich die Fläche konstant lasse und die Strömunggeschwindigkeit zur Variable erkläre, dann gibt es logischerweise Änderungen bei der Wäremübertragung, je nach Änderng...

Und jetzt erklär mir doch mal, wo der perönsliche Angriff liegt - ich habe lediglich locker formuliert & Dein Posting hinterfragt - daß viel Gewese um einen einleitenden Satz macht, der schlicht falsch ist. Davon abgesehen, wird hier weder die freie Meinung unterdrückt, noch die Qualität des Forums leiden, nur weil Du entschieden hast, das Posting eines Moderators falsch zu verstehen ;)

Einigen wir uns doch darauf, daß es in der News um einen alten Anstz geht, der sich bisher nicht durchsetzen konnte, ggf. aber mit neuen Fertigungsmethoden und entsprechender besserer Technik, vielleicht doch ne Chance hat sich eine Nische zu erkämpfen...

Antwort Gefällt mir

h
hansdampf

Urgestein

583 Kommentare 173 Likes

Zeigt eindeutig das Du die Formel keines Falls vestanden hast. Denn die abzuführende Wärmemenge ist ein Produkt aus der Oberfläche und dem Wärmeübergangskoeffizienten. Sobald die Oberfläche verdoppelt und der Wärmeübergangskoeffizient halbiert wird, ist die abzuführende Wärmemenge gleich und somit ist weder meine Aussage widerlegt, sondern bestätigt eben genau das diese pauschale Aussage "mehr Oberfläche = mehr Wärmeübertragung", falsch ist. Genauso wie deine Behauptung falsch ist, "doppelte Fläche = doppelte Wärmeübertragung". Diese Aussage wäre nur unter der Annahme richtig, wenn eben der Wärmeübergangskoeffizient eine feste Konstante ist und das ist dieser nicht. Da die additiv gefertigen Kühler, technisch bedingt, Kanäle mit großen Öffungsquerschnitte haben, da ein Mikrokanal, als Hinterschnitt, mit <= 0,2 mm Breite nicht so einfach additiv zu fertigen ist. Zumal man entweder ensprechende Stützstrukturen bei (FDM) oder das lose Granulat bei (SLS) wieder aus den Hinterschnittkanälen entfernt werden muss. Vielleicht auch mal Aussagen innerhalb eines Kontext verstehen und mal das Bild bezüglich den Kühlkanälen des gedruckten Kühlkörper anschauen.

View image at the forums

Ein guter Kühlkörper zeichnet sich eben nicht nur durch eine große Oberfläche aus, sondern auch wenn der Kanalquerschnitt für eine höhere Strömungsgesschwindigkeit entsprechend klein ausfallen sollte. Somit hat man es mit drei Faktoren zu tun:

- Oberfläche
- hohe Strömungsgeschwindigkeiten durch kleine Kanalquerschnitte und somit hohen Wärmeübergangskoeffizienten
- geringer Differenzdruck

Ernsthaft?

Brauchst Du Nachhilfeunterricht in Deutsch ?

Hinterfragt hast Du im Post #13 gar nichts.

Ich habe gar nichts falsch verstanden und eindeutig sachlich begründet erklärt warum diese pauschale Aussage falsch ist. Daran wird auch dein Versuch Unterstellungen zu tätigen und Tatsachen zu verdrehen nichts ändern. Und mit so einem unsachlichen Post wie #13 leidet sicher die Qualität des Forums.

Antwort Gefällt mir

Klicke zum Ausklappem
Tesetilaro

1

596 Kommentare 265 Likes

jetzt entspann Dich mal... was glaubst Du warum ich "weniger schlechte Stimmung verbreiten" mit nem Smiley gekennzeichnet habe...

Antwort Gefällt mir

S
SpotNic

Urgestein

1,616 Kommentare 788 Likes

Ist doch nur Metall 3D Druck, warum muss man das so aufbauschen?

Warum macht man sich Gedanken wie der Kühler zu reinigen ist? Kein Mensch macht sich Gedanken, ob man die Wärmetauscher oder MOtorenblöcke in Fahrzeugen aufbekommt... man nutzt einfach die richtigen Kühlmittel, dann passiert da auch nichts.

Das ist doch nicht vergleichbar mit den Spielzeugsystemen für den Privatgebrauch.

Antwort Gefällt mir

helpstar

1

1,772 Kommentare 499 Likes

Moin zusammen, bitte auf sachlicher Ebene zum Artikel weiterdiskutieren, sonst Offtopic

Antwort Gefällt mir

Danke für die Spende



Du fandest, der Beitrag war interessant und möchtest uns unterstützen? Klasse!

Hier erfährst Du, wie: Hier spenden.

Hier kannst Du per PayPal spenden.

About the author

Karsten Rabeneck-Ketme

Werbung

Werbung