Frore AirJet: eine Palme

Von Sean Hollister, einem leitenden Redakteur und Gründungsmitglied von The Verge, der über Gadgets, Spiele und Spielzeug berichtet. Er verbrachte 15 Jahre damit, Beiträge wie CNET, Gizmodo und Engadget zu redigieren.

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Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von PCs: solche, die durch rotierende Lüfter gekühlt werden, und solche, die passiv gekühlt werden. Ein Startup aus San Jose, Kalifornien, hat 116 Millionen US-Dollar gesammelt, in der Hoffnung, einen dritten Weg einzuführen: ein mikroelektromechanisches System, das Luft aus einem Solid-State-Chip schießt und mit einem Gerät kühlt, das dünner und leiser ist, als es die meisten Lüfter schaffen könnten.

Das Unternehmen heißt Frore Systems, das Gerät heißt AirJet und heute ist es nicht mehr nur eine coole Demo auf der CES. Auf der Computex 2023 hat Zotac gerade angekündigt, dass es bis Ende dieses Jahres einen AirJet-gekühlten Mini-PC für 499 US-Dollar verkaufen wird.

Ich ging zum Hauptsitz von Frore, um mir das anzusehen – und um mit CEO Seshu Madhavapeddy darüber zu sprechen, was als nächstes kommt.

Mäßigen Sie zunächst Ihre Erwartungen: Der „Zotac Zbox PI430AJ Pico mit AirJet“ ist nicht gerade die Art von PC, die die Herzen der meisten Gadget-Liebhaber höher schlagen lässt. Es handelt sich um eine Barebone-SSD-Box zum Mitbringen, die hauptsächlich für Edge Computing, das Internet der Dinge und Digital Signage entwickelt wurde – die größten Kunden des Unternehmens versorgen Displays in Einkaufszentren, Restaurants, medizinischen Kliniken und dergleichen, erklärt Ernest Siu, Global Marketing Director bei Zotac Mich.

Es verfügt über einen 7-W-Intel-Core-i3-N300-Prozessor, der nominell mit 800 MHz läuft, mit integrierter Grafik, 8 GB LPDDR5-Speicher, HDMI 2.0, DisplayPort 1.4, Gigabit-Ethernet und drei 10-Gbit/s-USB-3.2-Anschlüssen, darunter ein weiterer DisplayPort 1.4 über USB-C. Die endgültigen Einheiten werden nicht das schicke durchsichtige Gehäuse haben, das Sie oben sehen: Sie werden undurchsichtig schwarz sein.

Aber wenn es um die Technologie von Frore geht, sind die Besonderheiten dieses PCs etwas nebensächlich. Entscheidend ist, dass Zotac es ohne Frores Technologie nicht ganz bauen könnte.

Zotac hat frühere lüfterlose Picos mit noch langsameren Intel Celeron-Prozessoren verkauft, aber nicht mit einem Intel Core i3 – und der unmittelbare Vorgänger dieses Computers, der PI336, wurde kritisiert, weil er nicht in der Lage war, die Spitzenleistung aufrechtzuerhalten, obwohl Zotac sein gesamtes Gehäuse in einen gerippten Kühlkörper verwandelte.

Als ich das Hauptquartier von Frore betrat, zeigte mir das Unternehmen zwei der neuen Picos mit und ohne AirJets, die beide die gleiche Endlosschleife des Furmark-Grafikstresstests durchliefen. Die eine ohne AirJet war eine stotternde Diashow mit kaum einem einzigen Bild pro Sekunde, während die andere 9, 10 oder sogar 11 Bilder pro Sekunde schaffte.

Wie Sie in einigen Vergleichsaufnahmen mit einer FLIR-Wärmebildkamera sehen können, liegt das daran, dass das AirJet-Modell tatsächlich Wärme abgab.

Frore lässt niemanden in ein AirJet-Gerät hineinschauen, Sie müssen sich also vorerst auf das Wort des Unternehmens verlassen, wie es funktioniert. Hier ist der Gründer und CEO von Frore, Seshu Madhavapeddy:

Im Inneren des Chips befinden sich vibrierende Membranen. Wenn sie vibrieren, erzeugen sie eine Saugkraft, die Luft von oben durch den Staubschutz in die Einlassöffnungen zieht und sie dann mit sehr hoher Geschwindigkeit nach unten drückt. Diese Luft mit hoher Geschwindigkeit trifft auf den Kupfer-Wärmeverteiler an der Unterseite des Chips . Es wird mit Wärme gesättigt, indem es dem Kupfer-Wärmeverteiler Wärme entzieht, und tritt dann seitlich aus.

Laut Madhavapeddy ist die Saugkraft so stark – 1750 Pascal Gegendruck, zehnmal so viel wie ein Lüfter –, dass man einen völlig staubdichten PC mit integrierten Filtern über seinen einzigen Öffnungen bauen kann. Es ist so leistungsstark, dass es anscheinend andere Komponenten in einem PC kühlen kann, indem es Luft an ihnen vorbeisaugt. Ein einziger AirJet Pro soll angeblich ausreichen, um einen 15-W-Steam-Deck-Handheld-Gaming-PC zu kühlen, obwohl er eine Nettowärmeableitung von nur 8,75 W bietet – der Rest der Kühlung kommt passiv, weil die Hülle des Geräts durch die vorbeiströmende Brise des AirJet viel kühler ist.

(Vielleicht fällt Ihnen auf, dass der Zotac Pico eigentlich keine oberen Lüftungsschlitze hat, da die beiden AirJet Minis stattdessen Luft durch die Lüftungsschlitze an den Seiten ansaugen.)

Ich gebe zu, es ist ein wenig schwer zu begreifen, wie vibrierende Membranen so viel Luftdruck erzeugen können, insbesondere wenn sie nur 1 W Strom verbrauchen, wie beim AirJet Mini, und Siu von Zotac gab mir gegenüber zu, dass das Unternehmen dies nicht getan hat Vollständig abgeschlossene Fehlerprüfung von Frores Technik. Aber ich habe definitiv mehrere AirJets gesehen, die Luft ausspuckten, habe sie mit dem Finger gespürt, sie mit einer Wärmebildkamera gemessen, sie mit einer Schlieren-Strömungsvisualisierung gesehen und sie mit meinem Ohr aus der Nähe gehört. Eigentlich ist er nicht ganz geräuschlos, aber im Vergleich zu den meisten Ventilatoren, mit denen ich bisher zu tun hatte, unglaublich leise.

Madhavapeddy gibt zu, dass der AirJet Mini nicht für jeden PC-Typ geeignet ist. Es ist nicht einfach, einen Lüfter durch einen AirJet zu ersetzen – sie erfordern auch spezielle Steuerschaltkreise, die in die Hauptplatine eines Systems integriert werden müssen, und ein internes Layout, das den sinnvollen Luftstrom fördert (oder leicht angepasst werden kann). Eine der größten Herausforderungen besteht einfach darin, genügend Oberflächenkontakt zu schaffen, um die Kühlung des AirJet optimal zu nutzen, sagt Madhavapeddy, obwohl dies nicht nur bei Frores Lösung der Fall ist.

Aber auf der anderen Seite sind PCs mit AirJet vielleicht nicht nur leiser – sie könnten auch dünner gebaut werden und/oder mehr Platz für den Akku bieten, wenn sie statt einer Reihe von Heatpipes einen einfachen Stapel aus Kupfer-Heatspreadern und einem AirJet hätten mit Fans verbunden. Das Hinzufügen weiterer AirJets erhöht nicht die Dicke eines Geräts, betont er.

Die derzeit wichtigste Einschränkung besteht wahrscheinlich darin, dass ein AirJet einfach nicht so viel Kühlung bietet wie konkurrierende Lösungen. Ein einzelner AirJet Mini reicht für etwa 4,25 W Kühlung, wobei zwei für den Zotac und drei für einen Laptop erforderlich sind. Der Mini ist bisher der einzige AirJet in Produktion, aber das Unternehmen arbeitet auch an einem AirJet Pro, der in etwa dem Lüfter in einem 13-Zoll-MacBook Pro entspricht, und sagt, dass die Technologie auch problemlos auf größere zukünftige AirJets skaliert werden kann. In einer Samsung Galaxy Book-Demo zeigte er mir einen Laptop, der mit mehreren AirJets eine höhere Dauerleistung schafft als mit dem Standardlüfter.

Laut Madhavapeddy gehören Gaming-Smartphones zu den am wenigsten hängenden Früchten, bei denen ein einziger AirJet Mini einen großen Unterschied machen könnte. Das Unternehmen hat auch Prototypen von 4K-Webcams, Stick-PCs, SSD-Gehäusen, Türklingelkameras und LED-Glühbirnen mit der darin enthaltenen Technologie entwickelt. Während der Zotac-PC der erste mit einem AirJet ist, sagt er, dass Frore bereits Kunden hat, die planen, später in diesem Jahr weitere Produkte anzukündigen.

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