Das Wasser-Carbon-Kühlsystem des Galaxy Note9 im Detail

17.09.2018
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Angetrieben von extrem schnellen Prozessoren, leistungsstarken Grafik-Chips und genügend Arbeitsspeicher, um mit aktuellen Spielekonsolen mitzuhalten, sind moderne Smartphones zu Mini-Computern in unserer Hosentasche geworden. Das Galaxy Note9 geht sogar noch einen Schritt weiter und ist dafür mit top-aktuellen Chipsätzen, bis zu 8 GB RAM, und einem 4.000 mAh Akku ausgerüstet.

 

Aber mit all der Leistung unter der Haube braucht es ein paar technische Tricks, um sicherzustellen, dass alle Komponenten ausreichend gekühlt bleiben, während Nutzer Spiele spielen oder ein intensiv multitasken. Deshalb hat Samsung die Smartphone-Kühlung beim Galaxy Note9 mit seinem innovativen Wasser-Carbon-Kühlsystem ganz neu gedacht.

 

Eine Wasserkühlung gab es erstmals beim Galaxy S7, doch beim Galaxy Note9 wurde sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Effizienz der Smartphone-Kühlung abermals verbessert. Aber wie hat Samsung das geschafft? Unsere Ingenieure verraten dazu einige Details aus dem Entwicklungslabor.

 

Die Herausforderung

 

Die Herstellung von Smartphones mit Akkus, die den ganzen Tag durchhalten sollen und Spiele in Konsolenqualität abspielen können, hat ihren Preis: nämlich Hitze. Wenn die inneren Komponenten eines Smartphones zu heiß werden, verringert sich die Leistung – ein Problem, das als thermische Drosselung bekannt ist. Langsames Gameplay und hakeliges Multitasking sind zwei Hauptprobleme, die ein gutes Kühlsystem lösen kann.

 

Das Ziel

 

Bei der Entwicklung des Galaxy Note9 hatte Samsung ehrgeizige Ziele. Das Unternehmen wollte ein Smartphone mit einem Akku entwickeln, der den ganzen Tag durchhält, ein PC-ähnliches Nutzererlebnis mit Samsung DeX bietet und grafikintensive Spiele wie Fortnite wiedergeben kann. Dafür war es nötig, einen 4.000mAh Akku und den neuesten 2,7 GHz-Mobilprozessor einzusetzen. Daher musste das neue Kühlsystem sowohl schneller als auch effizienter kühlen als frühere Generationen.

 

Die Idee

 

Als Samsung das Galaxy S7 auf den Markt brachte, wurde erstmals eine wasserbasierte Kühlung in einem Smartphone eingeführt. Diese verwendete einen mit Wasser gefüllten Wärmetauscher, der die Wärme aufnahm, in Dampf umwandelte und dann die Wärme durch ein Rohr abführte. Sobald die Wärme abgeführt wurde, kondensierte der Dampf wieder zu Wasser. Dies war die Vorlage für das Wasser-Carbon-Kühlsystem im Galaxy Note9 – doch Samsung wollte das System noch effizienter machen.

 

Die Lösung

 

Doch gerade darin bestand der schwierigste Teil: das Kühlsystems noch effizienter zu machen. Das ursprüngliche System war flach und verwendete zwei thermische Übergangsflächen (TIM), eine davon bestehend aus hochleitfähiger Kohlefaser, um die Wärme vom Prozessor abzuführen. Daraufhin kam Samsung auf die Idee, eine Kupferschicht zwischen die beiden TIMs zu legen. Diese ermöglicht es, mehr Wärme zwischen den beiden Materialien zu übertragen, um eine noch effizientere Wärmeableitung zu erreichen. Darüber hinaus hat Samsung einen breiteren Wärmetauscher entwickelt, der mit 350 mm3 im Vergleich zu den 95 mm3 des Galaxy S9 deutlich größer ist, um die Wärme über eine größere Oberfläche abzuführen.

 

 

Das Ergebnis

 

Dank des verbesserten Wasser-Carbon-Kühlsystems kann das Galaxy Note9 effektiv mit der vom leistungsstarken Prozessor erzeugten Wärme haushalten. Mit dem breiteren Wärmetauscher und der verbesserten Carbon-Schnittstelle überträgt das Kühlsystem die Wärme effektiver an die Gerätoberfläche, sodass das Galaxy Note9 konstant mit Spitzenleistung arbeiten kann. Im Vergleich beispielsweise zum Galaxy Note8 ist die Wärmeaufnahme des verbesserten Kühlsystems dreimal höher und die Wärmeleitfähigkeit 3,5-mal höher.

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