Induktion in CPUs

[M²]

Hi!

Mich würde interessieren was mit einer CPU (oder sonstige Bauteile) in der Nähe von elektromagnetischen Feldern passiert. Sollte es nicht zu einer Induktionsspannung in der CPU kommen?

Die heutigen Handys sind ja eine ziemliche Strahlenquelle wenn man telefoniert, würde sich das auf eine CPU

a) im Betrieb (gehen wir mal davon aus das die CPU nicht abgeschirmt ist, in Folge ungünstiger Bedingungen)

b) wenn ich sie zB neben meinem Handy ausgebaut liegen hätte und es würde mich jemand anrufen

negativ auswirken?

MfG
M²

[Godmode]

Ich hab den Pc mal neben der Waschmaschine stehen gehabt und es war unmöglich normal zu arbeiten. Alle paar Minuten hat sich das teil aufgehängt oder sonst irgendwie gecrasht

[Freaky22]

eigentlich wird die CPU und sonstige Bauteile ja durch das gehäuse halbwegs abgeschirmt wenns ein normales aus Metall is ;-) aber sonst wenn du das ding komplett naggisch auf deinem Tisch stehn hast und dann mit dem Handy am telen bist dürfte es da schon probleme geben wenn alles in betrieb ist. Wenn die aber nur bei dir rumfliegt auf dem tisch oder so und kein strom drauf is passiert da eigentlich nix

[robbitop]

also elektromagnetische Felder kann man nicht so einfach isolieren. Entweder geht das durch ABSTAND oder durch sehr teures Murmetall. Standardgehäuse aus Stahl oder Aluminium sind dagegen wirkungslos. Elektrische Felder werden allerdings abgeschirmt.

[tatarus]

In nächster Zeit wird nicht nur die Induktion von außen zum Problem, sondern vor allem die Induktion, die durch Felder innerhalb der CPU erzeugt wird.
Bei langen parallelen Leitungen (z.B. Bussen, bald (<90nm) auch normale Signalleitungen) beeinflussen sich die Signale durch Induktion gegenseitig. Man wird diesem Phänomen nur Herr durch Aufspaltung der Busse, Einfügen von parallelen Groundleitungen oder durch ein spezielles Rückkopplungssystem.
Andere witzige Probleme, die immer schwerer zu lösen sind, sind Crosstalk, Routing, Placement, Sizing/Buffering Paradoxon, Electromigration, Clock Skew...

[M²]

Hi!

@robbitop:

"also elektromagnetische Felder kann man nicht so einfach isolieren"

Gehe mal davon aus, du meinst von Strom erzeugte elektromagnetische Wellen und nicht Wärme, Licht & Co. Soweit schon mal richtig. Ein Kollege meinte aber mal zu mir, die Forschung denkt über Konzepte nach, wie man em-Wellen (über das Prinzip der Auslöschung von Wellenberg und -tal) auslöschen kann.
Ich habe mich aber damit weiter nicht beschäftigt. :(

Außerdem kann ich dir aus leidvoller praktischer Erfahrung sagen ist Wasser ein wirklich guter Schutz gegen sämtliche Formen von em-Wellen.
(=> Tipp für die CaseModder: PC in ein Aquarium bauen - dazu vermitteln stimmige blaue Leuchten einen Hauch von Cerenkov-Strahlung ;) )

So, muß jetzt echt mal essen gehen, denn sonst zuckt meine Liebste aus "Valentinvergessenhab-naund?"

MfG
M²

[tatarus]

Das mit der Auslöschung geht nicht, da man das induzierte Rauschen nicht kennt. Man weiß ja nicht, welche Spannungen von welchem Gerät induziert werden. Selbst wenn man das messen würde, so müsste man für jeden Transistor eine Schaltung zum Ausgleich bauen.
In stark EM Verseuchten Räumen, wie z.B. Walzerken, werden die elektronischen Bauteile komplett abgeschirmt und für die Vernetzung verwendet man unanfällige Lichtwellenleiter (z.B. Glasfaser) oder Laser, wenn die Hitzeeinwirkung eine Glasfaser verhindert.

[M²]

@ tatarus:

Wie gesagt, habe mich nicht näher damit befasst. Aber in diesem Gespräch ging es hauptsächlich um die Auslöschung von Licht. Der Kollege meinte man könnte die Wellen kopieren ("beamen" von Lichtquanten) und zeitversetzt "senden" (Wellenberg und -tal). Dann kam noch ein Vortrag über Spins. Nur die ganze Quantenmechanik ist nicht so ganz mein Fachgebiet in der Physik ;)

Tja, mal sehen... Denke du hast da mehr Praxis-bezogene Erfahrungen und das sagt wohl in der Regel mehr aus als schwammige Theorie. Interessant zu sehen, was sich da noch entwickeln wird.

MfG
M²

[mrdigital]

Induzierte Spannungen dürften in Chips kein ernstes Problem darstellen, wenn man die extrem kurzen Leiterbahnlängen innerhalb des Halbleiters betrachtet. Schwieriger sind da schon die Leitunen auf den Mainboards. Das Hauptproblem ist aber die Wirkung von elektrischen Feldern auf die Halbleiter, und vor allem von grossen elektrischen Verbrauchern, die im selben Versorgungskreis wie der Computer sind, da diese Verbraucher Störungen im Stromnetz verursachen können, die dann Spannungsschwankungen im PC nach sich ziehen können, was in der Regel mit nem Absturtz endet.

[Godmode]

Ich würde mal generell sagen das wir mit der Miniaturisierung von Elektronen gesteuerten Geräten auf unlösbare Probleme stoßen, auser es werden neue Werkstoffe erfunden wie zb Supraleiter. Ich glaube aber eher das die ganze Microelektronik in die optische Richtung gehen wird. Vor kurzen gab es ja mal nen Artikel im Forum das sie nen großen Fortschritt bei der Entwicklung von Optischen Transistoren gemacht haben.

[tatarus]

Hab letztes Jahr in der Uni ein Seminar über physikalische Probleme in Deep Submicron Netzen (Leiterbahnen < 0,18µm) gehalten und Induktion ist ein riesiges Problem in kommenden Prozessorkernen. Erstmal nur in Busleitunge, wie auch auf Mainboards, aber später auch in Signalleitungen.

Den Mist zu entwickeln und zu produzieren wird immer schwerer. Deshalb ist es auch nur eine Frage der Zeit bis man auf optische Schaltungten umsteigt.

In Glasfasernetzen macht man das übrigens schon. Dort hatte man das Problem, dass man für das Switching einer Leitung auf mehrer andere erstmal alle Daten wieder in elektrische Signale umwandeln musste und dadurch viel Zeit verloren hat. Jetzt gibt es die Möglichkeit, optische Signale komplett optisch (durch kleine Spiegel) zu switchen. Diese Technik wird auch in neuen störunanfälligen Flugzeugdisplays verwendet.

[Zool]

Original geschrieben von M²
Wie gesagt, habe mich nicht näher damit befasst. Aber in diesem Gespräch ging es hauptsächlich um die Auslöschung von Licht. Der Kollege meinte man könnte die Wellen kopieren ("beamen" von Lichtquanten) und zeitversetzt "senden" (Wellenberg und -tal). Dann kam noch ein Vortrag über Spins. Nur die ganze Quantenmechanik ist nicht so ganz mein Fachgebiet in der Physik ;)



Naja Licht und EM-Wellen sind ja das Gleiche. Licht ist nur ein Teil des EM-Spektrums.
Aber auch das Auslöschen von normalen Licht ist heute nicht so ohne weiteres möglich. Für positive bzw. negative Interferenz kann man eigentlich nur kohärentes Licht verwenden (das heißt Phase, Frequenz müssen exakt stimmen) Diese Bedingungen für ordentliche räumliche und zeitliche Kohärenz können nur Laser, Maser und weit entfernte Sterne liefern. Deshalb ist das Nachdenken über eine Unterdrücken von EM-Störwellen durch Gegenfelder nur ein akademisches Problem.

Mit akkustischen Wellen wird das Prinzip schon für High-Tec-Hörschutz verwendet. Aber so eine mechanische Welle ist viel einfacher zu modulieren.