Verlustleistung und Wärmeentwicklung in Halbleitern?

17. Februar 2009 von Patrick Schnabel

Prozessoren sind ja die mit am wichtigsten und häufigsten Halbleiter. Sie verbraten bekanntlich sehr viel Leistung und müssen deshalb intensiv und ausgeklügelt gekühlt werden.

Wo her kommt eigentlich diese Wärme?

Die Verlustleistung und somit die Wärmeentwicklung in einem Halbleiter entsteht dadurch, dass bei jedem Schaltvorgang einige hunderttausend Elektronen den spezifischen Widerstand von Leiterbahnen und Halbleiterschichten überwinden müssen.

Wird der Halbleiter, hier als Beispiel der Prozessor, getaktet, also aufgrund steigender und fallender Taktflanke die Elektronen ständig hin und her bewegt und das auch noch extrem schnell (GHz), dann entsteht sehr schnell eine extreme Wärmeentwicklung.

Seit langem sind Forscher daran interessiert die Zahl der Elektronen zu reduzieren. Im besten Fall würde sich die zu bewegenden Elektronen auf eins reduzieren. Die Verlustleistung und somit auch die Wärmeentwicklung wären auch bei hohen Taktraten sehr gering.

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Feuchtigkeitssensor mit RS-232 und Java-Ansteuerung

24. November 2008 von Patrick Schnabel

Tobias Kölligan hat auf seinem Blog ein Projekt für einen Feuchtigkeitssensor mit einer RS232-Schnittstelle dokumentiert. Mit Hilfe eines Java-Programms, das als Quellcode vorliegt lässt sich die Schaltung auslesen.

Das Projekt entstand im Rahmen der b.i.b. Ausbildung in Paderborn zusammen mit André Knaub. Es ist sehr sauber dokumentiert und eignet sich zum Nachbau, wenn man sich ein wenig mit Java auskennt.

  1. Planung des Projektes
  2. Durchführung des Projektes
  3. Fazit
  4. Anhang

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SOC – System-On-a-Chip

8. Oktober 2008 von Patrick Schnabel

Ein SOC enthält neben dem Prozessor auch noch andere Komponenten. Zum Beispiel Schnittstellen, wie USB, seriell, I2C, I2S und Anschlüsse für SDRAM. Weiterhin sind anwendungsabhängige Coprozessoren, zum Beispiel für Video-Verarbeitung, integriert.

Im Gegensatz zum diskreten Aufbau, wie bei einem PC, ist der Platz- und Stromverbrauch deutlich geringer. Meistens liegt auch die Rechenleistung unter den üblichen Prozessoren. Doch das alles sind wichtige Eigenschaften für mobile Geräte, wie Handys, Smartphones und PDAs.

Außerdem bieten SOCs ab einer bestimmten Stückzahl einen entscheidenden Preisvorteil.

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