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Mikrofluidik: Microsoft vermeldet „Durchbruch“ bei direkter Chip-Kühlung


Mikrofluidik: Microsoft vermeldet „Durchbruch“ bei direkter Chip-Kühlung

Bild: Microsoft

Microsoft will einen Durchbruch bei der direkten Chip-Kühlung auf dem Gebiet der Mikrofluidik erzielt haben. Durch das Einätzen mikroskopisch kleiner Kanäle direkt in respektive auf den Silizium-Chip soll die Kühlleistung bis zu dreimal höher ausfallen.

Gekühlt wird „auf dem im Chip“

Nein, unsichtbar durch den Chip verlaufen die Kühlkanäle noch nicht, auch wenn es in der Pressemitteilung an mancher Stelle so klingt. Stattdessen hat Microsoft die Flüssigkeit führenden Kanäle in die Rückseite des Chips geätzt – „im Chip“ sind sie also schon, wenn auch nur an der Oberfläche kratzend.

Wo die Kanäle mit einem Durchmesser wie ein menschliches Haar optimalerweise verlaufen, will Microsoft dabei mit KI auf Basis des spezifischen Chips ermittelt haben: Sie ähneln am Ende dem Verlauf der wasserführenden Gefäße in einem Blatt.

It uses microfluidics, an approach that brings liquid coolant directly inside the silicon – where the heat is. Tiny channels are etched directly on the back of the silicon chip, creating grooves that allow cooling liquid to flow directly onto the chip and more efficiently remove heat. The team also used AI to identify the unique heat signatures on a chip and direct the coolant with more precision.

Auch die Motivation hinter der Forschung ist AI: HPC-Beschleuniger für das Rechenzentrum verbrauchen heutzutage über 1.000 Watt pro GPU. Das kann über klassische aufgesetzte Wasserkühler zwar weiterhin gekühlt werden, weil auch die Chips deutlich gewachsen sind. Doch diesem Wachstum sind Grenzen gesetzt: durch die Belichtung und das Reticle-Limit. Viel größer können GPUs nicht mehr werden. Danach hilft nur noch die Skalierung über mehrere GPUs.

Um bei immer langsameren Fertigungsfortschritten immer mehr Leistung auf gleicher Fläche zu erreichen, muss daher auch der Flächenstromverbrauch weiter steigen. In fünf Jahren, so Microsoft, stößt die klassische Kühlung über Coldplates (Kühlkörper) an ihre Grenzen.

Mikrofluidik: Microsoft vermeldet „Durchbruch“ bei direkter Chip-Kühlung
Mikrofluidik: Microsoft vermeldet „Durchbruch“ bei direkter Chip-Kühlung (Bild: Microsoft)

Bis zur Serienreife noch viel zu tun

Bis die Technologie serienreif ist, dürfte allerdings noch einige Zeit vergehen. Microsoft habe mit der aktuellen Ankündigung in erster Linie zum Ziel gehabt zu zeigen, dass es geht um die Entwicklung in diese Richtung zu treiben. Für die Großserie gelte es eine ganze Reihe an Voraussetzungen zu schaffen:

  • Ein Chip-Package, das dauerhaft dicht ist
  • Die optimale Kühlflüssigkeit
  • Die beste Methode für das Einätzen
  • Die Integration des Ätzens in den Fertigungsprozess

Dass Microsoft in Zukunft bei den eigenen Chips auf die direkte Kühlung setzen wird, scheint gesetzt: „Wir wollen, dass alle das machen, nicht nur wir,“ erklärt der Konzern zum Ende der Pressemitteilung.

We want microfluidics to become something everybody does, not just something we do.



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Welche dieser Apps spricht euch an?


Auch in dieser Woche haben wir für Euch sechs Apps herausgesucht. Diese kosten üblicherweise Geld, lassen sich heute jedoch kostenlos herunterladen und installieren. Das allerdings nur für kurze Zeit.

In den beiden App-Stores von Google und Apple, dem Play Store und dem App Store, findet sich eine schier endlose Anzahl an Anwendungen. Einige dieser Apps sind kostenlos, andere wiederum kostenpflichtig. Was viele Nutzer jedoch nicht wissen: Viele kostenpflichtige Apps gibt es zeitweise auch ohne Gebühr, wenn sie Teil eines speziellen Angebots sind. Wir haben einige der spannendsten Apps, die aktuell gratis erhältlich sind, für Euch zusammengestellt.

Kostenlose Pro-Apps (Android)

  • Was kann ich ausgeben? Premium (3,39 Euro) – Diese App ist zugleich nützlich und riskant. Einerseits erleichtert sie das Management der persönlichen Finanzen erheblich, unterstützt durch anschauliche Diagramme, Tabellen und ähnliche Funktionen. Andererseits besteht die Kehrseite darin, dass sensible persönliche Informationen an einen fremden Anbieter weitergegeben werden. (3,8 Sterne, 2.210 Bewertungen)
  • Gallery Slideshow (0,69 Euro) – Laut Beschreibung handelt es sich bei dieser App um eine „Galerie-Diashow“, mit der sich Bildergalerien mit Hintergrundmusik abspielen lassen. Das sagt im Grunde schon alles. Ergänzend sei noch erwähnt, dass die App zahlreiche Zusatzoptionen bereitstellt und sich durch eine besonders klare und intuitive Nutzeroberfläche auszeichnet. (3,9 Sterne, 231 Bewertungen)
  • Space Stars: RPG Survival Pro (0,89 Euro) – Wenn Entwickler auf frühere Spieleepochen zurückblicken, ist das oft ein vielversprechendes Zeichen. So auch hier. Das Rollenspiel orientiert sich an alten Weltraumtiteln und lädt dazu ein, zahlreiche Planeten zu erkunden und Ressourcen zu sammeln. Außerdem können Spieler ihre Spielfigur nach eigenen Vorstellungen gestalten. Ein kleiner Wermutstropfen bleibt jedoch: Im Spiel gibt es In-App-Käufe. (3,4 Sterne, 331 Bewertungen)

Gratis Premium-Apps (iOS)

  • Effects Studio (0,99 Euro) – Mit dieser App lassen sich Fotos im Handumdrehen in kleine Kunstwerke verwandeln. Verschiedene Filter und Effekte sorgen dafür, dass Farben und Stimmungen nach Belieben verändert werden können. Schon mit wenigen Handgriffen erhält das Bild ein völlig neues Aussehen. Wirklich interessant ist die App jedoch hauptsächlich für Nutzer, die eine Affinität zur Kunst haben. (4,7 Sterne, 39 Bewertungen)
  • Flowing ~ Meditation & Natur (2,99 Euro) – Zu wenig oder unruhiger Schlaf kann sowohl die körperliche Verfassung als auch die Stimmung deutlich beeinträchtigen. Diese Anwendung setzt auf räumliche Naturklänge für Kopfhörer, um das Einschlafen zu erleichtern und einen erholsamen Nachtschlaf zu fördern. Besonders interessant: Ihr könnt die Klanglandschaft individuell anpassen und ganz nach Euren eigenen Vorlieben gestalten. (4,7 Sterne, 217 Bewertungen)
  • Paintiles (1,99 Euro) – Anfangs scheint dieses bunte Puzzle-Spiel recht einfach zu sein. Mit drei Farben gilt es, die Fliesen umzudekorieren. Doch schon bald schaltet man neue Spielmechaniken frei: einen zerfallenden Boden, Regenbogenfliesen und zudem auch noch Bomben. Jede dieser Neuerungen verändert die Dynamik des Spiels und verlangt vom Spieler, seine Strategie anzupassen und neue Ansätze zu suchen. (4,3 Sterne, 8 Bewertungen)

Gratis-Apps und ihre Fallstricke

Alle Apps, die wir hier vorstellen, waren zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Artikels kostenlos verfügbar. Doch leider ist es häufig so, dass Entwickler nicht angeben, wie lange diese Angebote Bestand haben. Wenn Euch also eine App gefällt, solltet Ihr nicht zu lange warten und sie schnell herunterladen.

Bevor Ihr eine kostenlose App herunterladet, solltet Ihr jedoch immer einen Blick auf die App-Seite im Store werfen. Denn manchmal gibt es versteckte Stolpersteine, auf die Ihr achten solltet.

In-App-Käufe

Die meisten kostenlosen Apps enthalten entweder Werbung oder bieten In-App-Käufe an. Bei einigen kostenpflichtigen Apps bleibt das jedoch ebenfalls nicht aus. Besonders dann, wenn es sich um ein Spiel handelt, das für Kinder gedacht ist, ist es wichtig, solchen Aspekten die nötige Aufmerksamkeit zu schenken.

Berechtigungen

Zahlreiche Apps sammeln Nutzerdaten und verkaufen diese oftmals weiter. Wenn Ihr also auf Nummer sicher gehen wollt, achtet darauf, dass Ihr nur die Berechtigungen erteilt, die die App wirklich benötigt. Ein Wecker benötigt beispielsweise keinen Zugriff auf Eure Kameras oder Kontakte, und eine Taschenlampe sollte auch nicht an Euren Standortdaten interessiert sein.



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Im Test vor 15 Jahren: AMDs enttäuschende Radeon HD 6970 und 6950


Im Test vor 15 Jahren: AMDs enttäuschende Radeon HD 6970 und 6950

Nach der Radeon-HD-6800-Serie, die auf die obere Mittelklasse abzielten, setzte AMD mit den High-End-Modellen Radeon HD 6950 und 6970 (Test) im Dezember 2010 nach. Mit der Konkurrenz in Form der GeForce GTX 570 und 580 hatten die Grafikkarten zu kämpfen.

AMDs Flaggschiffe mit Cayman

Sowohl die Radeon HD 6950 als auch die Radeon HD 6970 setzten auf AMDs Cayman-Chip. Im Falle der HD 6950 wurde die GPU als Cayman Pro und bei der HD 6970 als Cayman XT bezeichnet. Die Unterschiede fanden sich zum einen bei den höheren Taktraten der XT und zum anderen bei der leicht angehobenen Anzahl an Shader-Einheiten.

Daraus resultierte eine knapp 500 GFLOPS höhere theoretische Rechenleistung. Beiden Grafikkarten gemein war der 2.048 MByte große GDDR5-Grafikspeicher, wobei die Radeon HD 6970 einen 250 MHz höheren Speichertakt und somit eine etwas höhere Speicherbandbreite bot. Verglichen mit der Vorgängergeneration hielten die Änderungen an der GPU-Architektur sich in Grenzen. Die größte dieser Änderungen war, dass ein Shader-Cluster nunmehr aus vier ALUs statt vier ALUs und einer Special-Function-Unit bestand.

Preislich lag die Radeon HD 6970 bei 329 Euro und die Radeon HD 6950 bei 259 Euro. Beide Grafikkarten verfügten über einen Dual-Slot-Kühler, der die gesamte Vorderseite überdeckte. Auf der GPU selbst befand sich ein Kupferblock mit eingebauter Vapor-Chamber, die mit dem eigentlichen Kühlkörper verbunden war. Die Luftzufuhr übernahm ein 80-mm-Radiallüfter. Mit einer TDP von 250 Watt verfügte die Radeon HD 6970 über einen 8- sowie einen 6-Pin-PCIe-Stecker, während die Radeon HD 6950 dank ihrer 200-Watt-TDP mit zwei 6-Pin-PCIe-Steckern auskam.

Enttäuschende Leistung

Die Leistung der beiden Cayman-Grafikkarten blieb unter den Erwartungen. Die Radeon HD 6950 war je nach Auflösung und Einstellungen etwa mit einer Radeon HD 5870 vergleichbar. Bei sehr hohen Auflösungen oder starker Kantenglättung konnte sie zunehmend einen Vorsprung verbuchen. Für die Nvidia GeForce GTX 570 reichte es jedoch in keiner Lebenslage. Ähnlich sah die Situation bei der Radeon HD 6970 aus, die generell etwa auf dem Niveau der GeForce GTX 570 lag und in höheren Auflösungen leicht davon zog. Die GeForce GTX 580 war in jeder Lebenslage unantastbar.

Bei der Lautstärke hoben sich die Radeons nicht besonders positiv hervor und waren unter Last relativ laut, aber weit entfernt von notorischen Krachmachern wie der GeForce GTX 480. Die GPU-Temperaturen lagen im grünen Bereich und ließen etwas Spielraum für Übertaktungsversuche. Die Leistungsaufnahme war der Leistung entsprechend vergleichsweise hoch. Viele Möglichkeiten für Übertakter ließen die GPUs nicht. Im Test konnten knapp vier bis sechs Prozent mehr Leistung erzielt werden.

Fazit

AMDs High-End-Brigade in Form der Radeon HD 6950 und HD 6970 war insgesamt enttäuschend. An Nvidias sehr gute GeForce GTX 570 und GTX 580 kamen sie nicht heran, die Radeon HD 6950 bot für einen Aufpreis von 20 Euro immerhin den doppelten Speicher verglichen mit der älteren und gleich schnellen Radeon HD 5870. Die Radeon HD 6970 hatte abseits ihres größeren Speichers wenige Vorzüge gegenüber der nahezu gleich teuren GeForce GTX 570. Wirklich wie High-End fühlte sich die Radeon-HD-6900-Serie in Anbetracht der GeForce GTX 580 nicht an.

In der Kategorie „Im Test vor 15 Jahren“ wirft die Redaktion seit Juli 2017 jeden Samstag einen Blick in das Test-Archiv. Die letzten 20 Artikel, die in dieser Reihe erschienen sind, führen wir nachfolgend auf:

Noch mehr Inhalte dieser Art und viele weitere Berichte und Anekdoten finden sich in der Retro-Ecke im Forum von ComputerBase.



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Diese Idee klingt spannend – doch hält sie auch stand?


Ein neues Mini-Windrad sorgt für Aufsehen: kompakt, leise und angeblich erstaunlich leistungsstark. Doch ob solche Versprechen unter realen Bedingungen bestehen können, ist alles andere als sicher. Denn es gibt Gründe, warum von vielen Seiten Kritik an Mini-Windrädern geübt wird.

Auf den ersten Blick wirkt das Mini-Windrad von The Archimedes wie ein kleiner Gamechanger. Ein Gerät, das rund um die Uhr Energie liefern kann, weder Sonne noch große Dachflächen braucht und trotzdem beeindruckende Erträge verspricht – Ihr würdet wahrscheinlich sofort genauer hinsehen. Doch genau dann wird klar: Zwischen Theorie und Wirklichkeit liegen bei Mini-Windrädern oft Welten. Windrichtung, Geschwindigkeit, bauliche Einschränkungen und die Größe der Rotorfläche entscheiden darüber, ob das Ganze funktioniert oder eher ein teurer Garten-Dekoartikel bleibt.

Was das Mini-Windrad eigentlich leisten soll

Der niederländische Hersteller The Archimedes verspricht mit dem LIAM F1 UWT ein Windrad, das jährlich bis zu 1.500 kWh erzeugen soll – ganz ohne laufende Kosten und bei einem Wirkungsgrad von rund 88 Prozent. Das Modell gibt es in zwei Größen: einmal mit 75 Zentimetern Rotordurchmesser bei 60 Kilogramm Gewicht und einmal mit 150 Zentimetern bei stolzen 280 Kilogramm. Klein genug, um theoretisch auch im urbanen Umfeld Platz zu finden.

Der Vorteil liegt auf der Hand: Während Euer Balkonkraftwerk abends Feierabend macht, weht der Wind oft munter weiter. In Regionen mit viel Verschattung oder wenig Sonne klingt so ein Windrad daher zunächst verlockend. In der Praxis zeigt sich allerdings schnell, dass solche Vorteile nicht automatisch zu hohen Jahreserträgen führen.

Warum Mini-Windräder sich oft schwertun

Für brauchbare Windstrom-Erträge braucht es zwei Dinge: ausreichend Wind und eine große Rotorfläche. Und gerade Letztere ist bei Mini-Windrädern naturgemäß begrenzt. Verdoppelt man den Rotordurchmesser, vervierfacht sich der Ertrag – doch bei kleinen Anlagen ist diese physikalische Grenze kaum zu umgehen.

Ein Rechenbeispiel zeigt das Problem: Unter idealen Bedingungen im Binnenland kann ein ein Meter großes Windrad mit 0,8 m² Rotorfläche etwa 96 kWh pro Jahr erzeugen. Das entspricht gerade einmal Einsparungen von rund 30 bis 35 Euro – wenn Ihr den kompletten Strom direkt verbrauchen würdet. Selbst ein deutlich größeres Modell mit 196 Zentimetern Rotordurchmesser schafft in einer guten Lage rund 360 kWh jährlich, was etwa 115 bis 130 Euro entspricht.

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Das Mini-Windrad von The Archimedes liegt mit 150 Zentimetern Rotordurchmesser genau zwischen diesen Werten – soll aber trotzdem das Vier- bis Fünffache der möglichen Erträge liefern. Das ist, vorsichtig formuliert, ambitioniert. Zwar dürfte die spezielle Form die nutzbare Fläche etwas vergrößern, doch derart hohe Werte wirken im Kontext anderer Vergleichsdaten wenig realistisch.

Was Mini-Windräder kosten – und warum viele sich nicht rechnen

Ein weiteres Problem liegt im Preis. Für Windräder der Größenklasse aus dem Rechenbeispiel zahlt Ihr zwischen 1.000 und 1.700 Euro. Die Amortisationszeit liegt also oft bei deutlich über zehn Jahren – und das nur, wenn Ihr eine wirklich gute Lage habt.

Kleinere Modelle mit weniger Rotorfläche kosten zwar weniger, erzeugen aber auch sehr wenig Strom. Hier rutschen Amortisationszeiten schnell auf 15 Jahre oder mehr. Zum Vergleich: Ein Balkonkraftwerk amortisiert sich im besten Fall bereits nach drei bis vier Jahren.

Die Verbraucherzentralen warnen daher regelmäßig vor überzogenen Erwartungen an Mini-Windräder. Sie können in Einzelfällen durchaus sinnvoll sein – aber dann müssen Windlage, Rotorfläche und Preis richtig zusammenspielen.

Balkonkraftwerk oder Mini-Windrad – was lohnt sich für Euch?

Habt Ihr die Möglichkeit, ein Balkonkraftwerk zu installieren, ist das in der Regel die wirtschaftlichere und verlässlichere Lösung. Die Technik ist bewährt, die Erträge gut kalkulierbar und die Anschaffungskosten deutlich niedriger.

Wenn Ihr dennoch ein Mini-Windrad ausprobieren möchtet, achtet unbedingt auf eine möglichst große Rotorfläche – sie entscheidet am Ende über Euren Ertrag. Und stellt es so auf, dass es freien Zugang zum Wind hat, ohne Turbulenzen durch Häuser oder Bäume.

Als Ergänzung zu einem bestehenden Balkonkraftwerk kann ein Windrad spannend sein. Als Ersatz? Dafür müssten die Windverhältnisse schon außergewöhnlich gut sein – und das ist in vielen Wohngebieten leider nicht der Fall.



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