Grundsätzliches: PC bei Minusgraden

[FranzK]

Zitat von ZombyKillah

...
Wenn ich mich erinnere hab ich irgendwann einmal eine Erklärung gehört, dass das Problem mit dem Haltbarkeitsverlust bei Ab und Anschalten die Ausdehnung durch die Temperaturänderung verursacht wird.
Sprich wenn die Plate kalt ist, sind alle Teile ein wenig kleiner, wenn Sie warm wird werden diese größter ... ist in einen fast nicht messbaren Bereich ... aber hinterläßt seine Spuren.

Das Problem mit der Kälte ist dass manche Halbleiter stark davon beieiflusst werden.
Beispiel: Z-Dioden.
Würde daher bei einer Temp. von -20" auf jeden Fall bei jeder Komponente im Datenblatt nachschauen, oder mal in einem sehr starken Kühlfach austesten.

1. Ausdehnungsprobleme bei niedrigen Temperaturen erachte ich als wenig kritisch. Das Spindellager muss ohnehin für einen relativ weiten Temparaturbereich ausgelegt sein. Das schafft man heute schon. Kritischer ist die Viskosität der Lagerschmierung. Das Anlaufen einer wirklich sehr kalten Platte könnte ein Problem werden. Wenn sie einmal läuft, produziert sie genug Wärme, um das Spindellager immer auf Temperatur zu halten.

Seit es selbstkalibrierende Servosteuerungen für die Magnetköpfe gibt, findet eine Platte ihre Daten unter allen zulässigen Temperaturbedingungen. Bei jedem Start und in regelmäßigen Abständen kalibriert sich die Steuerelektronik anhand von Kontrollspuren selbst. Davor war das wirklich ein Thema. Nicht selten gab es in der kalten Jahreszeit am Montagmorgen erschreckte Gesichter, wenn der Rechner nicht bootete. Die Platten waren durch die Temperaturabsenkung am Wochenende noch kalt und fanden schon den MBR nicht. Nach 15 bis 20 Minuten Warmlaufen war dann wieder alles eitel Wonne. Dennoch gab es damals des öfteren Bedarf für eine Low-Level-Formatierung, da die Steuerelektronik wegdriftete und die Spuren neu angelegt werden mussten.


2. Dass Kälte für gewisse elektronische Bauteile ein Problem werden kann war mir gar nicht bewusst. Eine CPU fühlt sich auf jeden Fall umso wohler, je kälter es ist! Bei einem Rechner, der auch bei sehr tiefen Temperaturen laufen soll, würde ich darauf achten, dass sämtliche Lüfter im Gehäuse temperaturgeregelt sind. Wenn der Luftdurchsatz gering ist, reicht die im Gehäuse durch die CPU erzeugte Wärme locker aus, um im Gehäuse einige Plusgrade zu erreichen. Damit befinden sich dann auch alle Laufwerke innerhalb ihres spezifizierten Temperaturbereichs.

[Wildfoot]

Zitat von FranzK

1. Ausdehnungsprobleme bei niedrigen Temperaturen erachte ich als wenig kritisch. Das Spindellager muss ohnehin für einen relativ weiten Temparaturbereich ausgelegt sein. Das schafft man heute schon. Kritischer ist die Viskosität der Lagerschmierung. Das Anlaufen einer wirklich sehr kalten Platte könnte ein Problem werden. Wenn sie einmal läuft, produziert sie genug Wärme, um das Spindellager immer auf Temperatur zu halten.

Seit es selbstkalibrierende Servosteuerungen für die Magnetköpfe gibt, findet eine Platte ihre Daten unter allen zulässigen Temperaturbedingungen. Bei jedem Start und in regelmäßigen Abständen kalibriert sich die Steuerelektronik anhand von Kontrollspuren selbst. Davor war das wirklich ein Thema. Nicht selten gab es in der kalten Jahreszeit am Montagmorgen erschreckte Gesichter, wenn der Rechner nicht bootete. Die Platten waren durch die Temperaturabsenkung am Wochenende noch kalt und fanden schon den MBR nicht. Nach 15 bis 20 Minuten Warmlaufen war dann wieder alles eitel Wonne. Dennoch gab es damals des öfteren Bedarf für eine Low-Level-Formatierung, da die Steuerelektronik wegdriftete und die Spuren neu angelegt werden mussten.


2. Dass Kälte für gewisse elektronische Bauteile ein Problem werden kann war mir gar nicht bewusst. Eine CPU fühlt sich auf jeden Fall umso wohler, je kälter es ist! Bei einem Rechner, der auch bei sehr tiefen Temperaturen laufen soll, würde ich darauf achten, dass sämtliche Lüfter im Gehäuse temperaturgeregelt sind. Wenn der Luftdurchsatz gering ist, reicht die im Gehäuse durch die CPU erzeugte Wärme locker aus, um im Gehäuse einige Plusgrade zu erreichen. Damit befinden sich dann auch alle Laufwerke innerhalb ihres spezifizierten Temperaturbereichs.

Aber ganz und garnicht unbegrenzt!! Halbleiterelemente haben eine untere Betriebstemperatur, unter welcher sie einfach nichtmehr funktionieren. Ich weiss jetzt gerade nicht genau, welche Temperatur da die Grenztemperatur ist, doch befindet die sich garnicht soweit unterhalb dem Gefrierpunkt des Wassers (um korrekt zu sein ).
Eine CPU kann also nicht bis zu belibigen Minusgraden (Core-Temperatur) betrieben werden!! Genausowenig wie ein Hochleistungs-IGBT oder DIODE.

Gruss Wildfoot

[FranzK]

Zitat von Wildfoot

Aber ganz und garnicht unbegrenzt!! Halbleiterelemente haben eine untere Betriebstemperatur, unter welcher sie einfach nichtmehr funktionieren. Ich weiss jetzt gerade nicht genau, welche Temperatur da die Grenztemperatur ist, doch befindet die sich garnicht soweit unterhalb dem Gefrierpunkt des Wassers (um korrekt zu sein ).
Eine CPU kann also nicht bis zu belibigen Minusgraden (Core-Temperatur) betrieben werden!! Genausowenig wie ein Hochleistungs-IGBT oder DIODE.

Gruss Wildfoot

Eine ziemlich praxisfremde Überlegung!

Erklär mir einmal, wie du eine laufende(!) CPU auf negative Core-Temperatur bringen willst (nicht einmal in der Antarktis ist es so kalt, dass du eine Standard-CPU mit >40W Verlustleistung ohne zusätzliche aktive Kühlung betreiben kannst). Und wenn Hochleistungsrechner mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden, dann gibt es offenbar ausreichend Bauteile, die solche Kälteschocks überleben.





PS: Apropos Antarktis. Ich kann mich an eine Dokumentation im Fernsehen erinnern, wo Wissenschaftler bei ca. -40 Grad Celsius im Freien mit Gericom Notebooks gearbeitet haben!

[ZombyKillah]

Der kritische Moment ist immer beim Einschalten.
Wenn der CPU mal rennt kann es draußen auch -40° haben.
Alleine durch die Chip internen "isolationsschichten" ist die eigendliche Kerntemperatur im Betrieb höher als der Kühlkörper.

Halbleiter, auch die Transistoren/Fets im CPU haben eine untere Temperaturgrenze.

Was mir mehr sorgen macht sind Netzteile, die Ihre Vergleichsspannung mit Z-Dioden und Wiederständen erzeugen, da beide Ihre Werte in Abhängigkeit der Temp. verändern.
Die Abhängigkeit der Zehner Diode ist unten in einem Diagramm und der Ohmsche ist mit einer Formel berechenbar ... an die ich mich gerade nicht erinnere ...

[Wildfoot]

Zitat von FranzK

Eine ziemlich praxisfremde Überlegung!

Erklär mir einmal, wie du eine laufende(!) CPU auf negative Core-Temperatur bringen willst (nicht einmal in der Antarktis ist es so kalt, dass du eine Standard-CPU mit >40W Verlustleistung ohne zusätzliche aktive Kühlung betreiben kannst). Und wenn Hochleistungsrechner mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden, dann gibt es offenbar ausreichend Bauteile, die solche Kälteschocks überleben.





PS: Apropos Antarktis. Ich kann mich an eine Dokumentation im Fernsehen erinnern, wo Wissenschaftler bei ca. -40 Grad Celsius im Freien mit Gericom Notebooks gearbeitet haben!

Wollte damit nur sagen, dass eben Halbleiterelemente eine untere Grenztemp. haben, unter welcher sie eben nichtmehr funktionieren. Ist schon klar, dass eine sich im Betrieb befindliche CPU wohl kaum (Nitro- und Kompressorkühlung jetzt mal ausgeschlossen) unter 0°C abkühlen lässt. Darum ist hier aber das Argument von ZombyKillah umso viel wichtiger, beim Einschalten in der Kälte kann es eventuell dann eben doch mal Probleme geben.
Das mit der Core-Temperatur in meinem obigen Post war gemeint, um genau zu sein. Denn die ist das Problem bei der CPU, nicht aber zum Beispiel die Temp. der LGA's.

Gruss Wildfoot